利用Django框架中select_related和prefetch_related函数对数据库查询优化

实例的背景说明

假定一个个人信息系统，需要记录系统中各个人的故乡、居住地、以及到过的城市。数据库设计如下：

Models.py 内容如下：
 

from django.db import models class Province(models.Model): name = models.CharField(max_length=10) def __unicode__(self):  return self.name class City(models.Model): name = models.CharField(max_length=5) province = models.ForeignKey(Province) def __unicode__(self):  return self.name class Person(models.Model): firstname = models.CharField(max_length=10) lastname = models.CharField(max_length=10) visitation = models.ManyToManyField(City, related_name = "visitor") hometown = models.ForeignKey(City, related_name = "birth") living  = models.ForeignKey(City, related_name = "citizen") def __unicode__(self):  return self.firstname + self.lastname

注1：创建的app名为“QSOptimize”

注2：为了简化起见，`qsoptimize_province` 表中只有2条数据：湖北省和广东省，`qsoptimize_city`表中只有三条数据：武汉市、十堰市和广州市

如果我们想要获得所有家乡是湖北的人，最无脑的做法是先获得湖北省，再获得湖北的所有城市，最后获得故乡是这个城市的人。就像这样：
 

>>> hb = Province.objects.get(name__iexact=u"湖北省")>>> people = []>>> for city in hb.city_set.all():... people.extend(city.birth.all())...

显然这不是一个明智的选择，因为这样做会导致1+（湖北省城市数）次SQL查询。反正是个反例，导致的查询和获得掉结果就不列出来了。
prefetch_related() 或许是一个好的解决方法，让我们来看看。
 

>>> hb = Province.objects.prefetch_related("city_set__birth").objects.get(name__iexact=u"湖北省")>>> people = []>>> for city in hb.city_set.all():... people.extend(city.birth.all())...

因为是一个深度为2的prefetch，所以会导致3次SQL查询：
 

SELECT `QSOptimize_province`.`id`, `QSOptimize_province`.`name`FROM `QSOptimize_province`WHERE `QSOptimize_province`.`name` LIKE '湖北省' ; SELECT `QSOptimize_city`.`id`, `QSOptimize_city`.`name`, `QSOptimize_city`.`province_id`FROM `QSOptimize_city`WHERE `QSOptimize_city`.`province_id` IN (1); SELECT `QSOptimize_person`.`id`, `QSOptimize_person`.`firstname`, `QSOptimize_person`.`lastname`,`QSOptimize_person`.`hometown_id`, `QSOptimize_person`.`living_id`FROM `QSOptimize_person`WHERE `QSOptimize_person`.`hometown_id` IN (1, 3);

嗯…看上去不错，但是3次查询么？倒过来查询可能会更简单？
 

>>> people = list(Person.objects.select_related("hometown__province").filter(hometown__province__name__iexact=u"湖北省")) SELECT `QSOptimize_person`.`id`, `QSOptimize_person`.`firstname`, `QSOptimize_person`.`lastname`,`QSOptimize_person`.`hometown_id`, `QSOptimize_person`.`living_id`, `QSOptimize_city`.`id`,`QSOptimize_city`.`name`, `QSOptimize_city`.`province_id`, `QSOptimize_province`.`id`, `QSOptimize_province`.`name`FROM `QSOptimize_person`INNER JOIN `QSOptimize_city` ON (`QSOptimize_person`.`hometown_id` = `QSOptimize_city`.`id`)INNER JOIN `QSOptimize_province` ON (`QSOptimize_city`.`province_id` = `QSOptimize_province`.`id`)WHERE `QSOptimize_province`.`name` LIKE '湖北省'; +----+-----------+----------+-------------+-----------+----+--------+-------------+----+--------+| id | firstname | lastname | hometown_id | living_id | id | name | province_id | id | name |+----+-----------+----------+-------------+-----------+----+--------+-------------+----+--------+| 1 | 张  | 三  |   3 |   1 | 3 | 十堰市 |   1 | 1 | 湖北省 || 2 | 李  | 四  |   1 |   3 | 1 | 武汉市 |   1 | 1 | 湖北省 || 3 | 王  | 麻子  |   3 |   2 | 3 | 十堰市 |   1 | 1 | 湖北省 |+----+-----------+----------+-------------+-----------+----+--------+-------------+----+--------+3 rows in set (0.00 sec)