Django ORM是Django框架的核心功能之一，它以Pythonic的方式操作数据库，避免了直接编写SQL的繁琐。然而，不当使用ORM可能会导致性能瓶颈。本文将分析常见的Django ORM错误，并提供优化策略，提升应用效率和可维护性。
1. N+1 查询问题
当获取一组记录后，又针对每条记录分别执行查询获取关联数据时，就会产生N+1查询问题。例如：
blogs = Blog.objects.all() # 1 次查询
for blog in blogs:
print(blog.author.name) # N 次额外查询
循环中每次访问blog.author.name都会触发一次数据库查询，导致性能低下。
解决方案：
使用select_related()处理一对一或一对多关系，prefetch_related()处理多对多关系，实现数据库连接查询，减少查询次数。
# 使用 select_related()
blogs = Blog.objects.select_related('author').all()
# 使用 prefetch_related()
authors = Author.objects.prefetch_related('blogs').all()
2. 过度使用 .all() 和 .filter()
多次调用.filter()或.all()，并在同一查询集上重复查询，会导致数据库多次访问。
blogs = Blog.objects.all() active_blogs = blogs.filter(is_archived=False) popular_blogs = blogs.filter(views__gte=1000)
解决方案：
将多个过滤器条件组合成一个查询，减少数据库访问次数。
popular_active_blogs = Blog.objects.filter(is_archived=False, views__gte=1000)
3. 未充分利用 .values() 或 .values_list()
如果只需要特定字段，使用.values()或.values_list()可以减少数据传输量，提升效率。
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titles = Blog.objects.values('title') # 返回字典列表
titles = Blog.objects.values_list('title', flat=True) # 返回扁平化列表
4. 低效的聚合和注释
多次调用.aggregate()或.annotate()会产生多次查询。复杂的查询可能导致低效的SQL语句。
# 低效示例
total_count = Blog.objects.aggregate(Count('id'))
author_count = Blog.objects.aggregate(Count('author'))
# 高效示例
stats = Blog.objects.aggregate(
total_count=Count('id'),
author_count=Count('author'),
average_views=Avg('views')
)
5. 缺少数据库索引
为频繁查询的字段添加索引可以显著提升查询速度，避免全表扫描。
在Django中添加索引：
# 模型字段索引
class Blog(models.Model):
title = models.CharField(max_length=255, db_index=True)
slug = models.SlugField(max_length=255, db_index=True)
# Meta索引
class Blog(models.Model):
title = models.CharField(max_length=255)
views = models.IntegerField(default=0)
class Meta:
indexes = [
models.Index(fields=['title', 'views']),
]
注意：索引会加快读取速度，但会减慢写入速度，因此只应为频繁查询的字段创建索引。
6. 未使用缓存
对于计算成本高或变化频率低的查询结果，使用缓存可以避免重复计算和查询。
from django.core.cache import cache
def get_popular_blogs():
popular_blogs = cache.get('popular_blogs_cache_key')
if popular_blogs is None:
popular_blogs = Blog.objects.filter(views__gte=1000)
cache.set('popular_blogs_cache_key', popular_blogs, 300) # 缓存5分钟
return popular_blogs
7. 滥用原生SQL
尽量避免使用原生SQL，因为它会降低代码的可读性和可维护性，并失去ORM带来的诸多益处。只有在ORM无法满足需求时才应谨慎使用.raw()或.extra()。
通过遵循以上技巧，您可以优化Django ORM的使用，提升应用性能，并保持代码的可维护性。建议在开发环境中使用Django Debug Toolbar来监控和分析查询，及时发现和解决性能问题。
