Python Django左外联接

我有一个网站，用户可以在其中查看电影列表，并为他们创建评论

用户应该能够看到所有电影的列表。此外，如果他们看过这部电影，他们应该能够看到他们给它的分数。如果没有，则只显示电影而不显示乐谱

他们根本不在乎其他用户提供的分数

考虑以下

models.py

from django.contrib.auth.models import User
from django.db import models


class Topic(models.Model):
    name = models.TextField()

    def __str__(self):
        return self.name


class Record(models.Model):
    user = models.ForeignKey(User)
    topic = models.ForeignKey(Topic)
    value = models.TextField()

    class Meta:
        unique_together = ("user", "topic")

我真正想要的是这个

select * from bar_topic
left join (select topic_id as tid, value from bar_record where user_id = 1)
on tid = bar_topic.id

select * from bar_topic
left join (select topic_id as tid, value from bar_record where user_id = 1)
on tid = bar_topic.id

考虑以下

test.py

作为上下文：

from django.test import TestCase

from bar.models import *


from django.db.models import Q

class TestSuite(TestCase):

    def setUp(self):
        t1 = Topic.objects.create(name="A")
        t2 = Topic.objects.create(name="B")
        t3 = Topic.objects.create(name="C")
        # 2 for Johnny
        johnny = User.objects.create(username="Johnny")
        johnny.record_set.create(topic=t1, value=1)
        johnny.record_set.create(topic=t3, value=3)
        # 3 for Mary
        mary = User.objects.create(username="Mary")
        mary.record_set.create(topic=t1, value=4)
        mary.record_set.create(topic=t2, value=5)
        mary.record_set.create(topic=t3, value=6)

    def test_raw(self):
        print('\nraw\n---')
        with self.assertNumQueries(1):
            topics = Topic.objects.raw('''
                select * from bar_topic
                left join (select topic_id as tid, value from bar_record where user_id = 1)
                on tid = bar_topic.id
                ''')
            for topic in topics:
                print(topic, topic.value)

    def test_orm(self):
        print('\norm\n---')
        with self.assertNumQueries(1):
            topics = Topic.objects.filter(Q(record__user_id=1)).values_list('name', 'record__value')
            for topic in topics:
                print(*topic)

两个测试都应打印完全相同的输出，但是，只有原始版本才会输出正确的结果表：

raw --- A 1 B None C 3 如何使用Django ORM实现原始查询的简单行为

编辑：这类方法很有效，但似乎很差：

topics = Topic.objects.filter(record__user_id=1).values_list('name', 'record__value') noned = Topic.objects.exclude(record__user_id=1).values_list('name') for topic in chain(topics, noned): ... topics=Topic.objects.filter（记录\用户\ id=1）。值\列表（'name'，'record\值'） noned=Topic.objects.exclude（记录\用户\ id=1）。值\列表（'name'）） 对于链中的主题（主题，无编号）： ... 编辑：这工作稍微好一点，但仍然不好：

topics = Topic.objects.filter(record__user_id=1).annotate(value=F('record__value')) topics |= Topic.objects.exclude(pk__in=topics) topics=Topic.objects.filter（记录\用户\ id=1）。注释（value=F（'record\值'）） topics |=Topic.objects.exclude（pk|u in=topics） 奥姆 --- A 1 B 5

---

C 3首先，没有办法（atm Django 1.9.7）用Django的ORM表示您发布的原始查询，完全符合您的要求；但是，您可以通过以下方式获得相同的预期结果：

>>> Topic.objects.annotate(
        f=Case(
            When(
                record__user=johnny, 
                then=F('record__value')
            ), 
            output_field=IntegerField()
        )
    ).order_by(
        'id', 'name', 'f'
    ).distinct(
        'id', 'name'
    ).values_list(
        'name', 'f'
    )
>>> [(u'A', 1), (u'B', None), (u'C', 3)]

>>> Topic.objects.annotate(f=Case(When(record__user=may, then=F('record__value')), output_field=IntegerField())).order_by('id', 'name', 'f').distinct('id', 'name').values_list('name', 'f')
>>> [(u'A', 4), (u'B', 5), (u'C', 6)]

这里是为第一个查询生成的SQL：

>>> print Topic.objects.annotate(f=Case(When(record__user=johnny, then=F('record__value')), output_field=IntegerField())).order_by('id', 'name', 'f').distinct('id', 'name').values_list('name', 'f').query

>>> SELECT DISTINCT ON ("payments_topic"."id", "payments_topic"."name") "payments_topic"."name", CASE WHEN "payments_record"."user_id" = 1 THEN "payments_record"."value" ELSE NULL END AS "f" FROM "payments_topic" LEFT OUTER JOIN "payments_record" ON ("payments_topic"."id" = "payments_record"."topic_id") ORDER BY "payments_topic"."id" ASC, "payments_topic"."name" ASC, "f" ASC

##一些注释

• 毫不犹豫地使用原始查询，特别是当性能是最重要的事情时。此外，有时这是必须的，因为使用Django的ORM无法获得相同的结果；在其他情况下，您可以这样做，但偶尔有一段清晰易懂的代码比这段代码的性能更重要
• 此答案中使用了带位置参数的

  distinct

  ，仅适用于PostgreSQL、atm。在文档中，您可以看到有关的更多信息

原始查询。 你似乎自己也知道答案。当您无法使ORM查询按照您希望的方式运行时，使用原始查询没有什么错

原始查询的一个主要缺点是它们不像ORM查询那样被缓存。这意味着，如果对原始查询集迭代两次，查询将重复。另一个原因是不能对其调用.count（）

空外键 通过在外键中设置

null=True

，可以强制ORM使用左外连接。按原样处理桌子

print Record.objects.filter(user_id=8).select_related('topic').query

结果是

SELECT "bar_record"."id", "bar_record"."user_id", "bar_record"."topic_id", "bar_record"."value", "bar_topic"."id", "bar_topic"."name" FROM "bar_record"
INNER JOIN "bar_topic" ON ( "bar_record"."topic_id" = "bar_topic"."id" ) WHERE "bar_record"."user_id" = 8

SELECT "bar_record"."id", "bar_record"."user_id", "bar_record"."topic_id", "bar_record"."value", "bar_topic"."id", "bar_topic"."name" FROM "bar_record" 
LEFT OUTER JOIN "bar_topic" ON ( "bar_record"."topic_id" = "bar_topic"."id" ) WHERE "bar_record"."user_id" = 8

现在设置null=True，并执行与上面相同的ORM查询。结果是

SELECT "bar_record"."id", "bar_record"."user_id", "bar_record"."topic_id", "bar_record"."value", "bar_topic"."id", "bar_topic"."name" FROM "bar_record"
INNER JOIN "bar_topic" ON ( "bar_record"."topic_id" = "bar_topic"."id" ) WHERE "bar_record"."user_id" = 8

SELECT "bar_record"."id", "bar_record"."user_id", "bar_record"."topic_id", "bar_record"."value", "bar_topic"."id", "bar_topic"."name" FROM "bar_record" 
LEFT OUTER JOIN "bar_topic" ON ( "bar_record"."topic_id" = "bar_topic"."id" ) WHERE "bar_record"."user_id" = 8

---

请注意查询是如何突然更改为

左外部联接的

。但是我们还没有走出困境，因为桌子的顺序应该颠倒！因此，除非您能够重新构造模型，否则如果没有链接或联合（您已经尝试过这两种链接或联合），ORM左外部连接可能不完全可能实现。

我将这样做。两个问题，而不是一个：

class Topic(models.Model):
    #...

    @property
    def user_value(self):
        try:
            return self.user_records[0].value
        except IndexError:
            #This topic does not have 
            #a review by the request.user
            return None
        except AttributeError:
            raise AttributeError('You forgot to prefetch the user_records')
            #or you can just
            return None

#usage
topics = Topic.objects.all().prefetch_related(
    models.Prefetch('record_set',
        queryset=Record.objects.filter(user=request.user),
        to_attr='user_records'
    )
)

for topic in topics:
    print topic.user_value

好处是您可以获得整个

记录

对象。因此，考虑一种情况，您不仅要显示<代码>值<代码>，还要考虑<代码>时间戳< /代码>。

为了记录在案，我想用

.extra

再展示一个解决方案。我很惊讶没有人提到它，因为它应该产生最好的性能

topics = Topic.objects.all().extra(
    select={
        'user_value': """SELECT value FROM myapp_record 
            WHERE myapp_record.user_id = %s
            AND myapp_record.topic_id = myapp_topic.id 
        """
    },
    select_params=(request.user.id,)
)

for topic in topics
    print topic.user_value

这两种解决方案都可以抽象为一个定制的

TopicQuerySet

类，以便重用

class TopicQuerySet(models.QuerySet):

    def prefetch_user_records(self, user):
        return self.prefetch_related(
            models.Prefetch('record_set',
                queryset=Record.objects.filter(user=request.user),
                to_attr='user_records'
            )
        )

    def annotate_user_value(self, user):
        return self.extra(
            select={
                'user_value': """SELECT value FROM myapp_record 
                    WHERE myapp_record.user_id = %s
                    AND myapp_record.topic_id = myapp_topic.id 
                """
            },
            select_params=(user.id,)
        )

class Topic(models.Model):
    #...

    objects = TopicQuerySet.as_manager()


#usage
topics = Topic.objects.all().annotate_user_value(request.user)
#or
topics = Topic.objects.all().prefetch_user_records(request.user)

for topic in topics:
    print topic.user_value

---

此更通用的解决方案灵感来源于其他数据库：

>>> qs = Topic.objects.annotate(
...         f=Max(Case(When(record__user=johnny, then=F('record__value'))))
... )

示例数据

>>> print(qs.values_list('name', 'f'))
[(u'A', 1), (u'B', None), (u'C', 3)]

验证查询

>>> print(qs.query)  # formated and removed excessive double quotes
SELECT bar_topic.id, bar_topic.name,
       MAX(CASE WHEN bar_record.user_id = 1 THEN bar_record.value ELSE NULL END) AS f
FROM bar_topic LEFT OUTER JOIN bar_record ON (bar_topic.id = bar_record.topic_id)
GROUP BY bar_topic.id, bar_topic.name

优势（与原始解决方案相比）

• 它也适用于SQLite
• 查询集可以很容易地进行筛选或排序，无论如何
• 不需要类型转换

  输出\u字段

• 方法

  值

  或

  值列表（*字段名称）

  对于更简单的

  分组依据

  很有用，但它们不是必需的

通过编写函数，可以使左连接更可读：

from django.db.models import Max, Case, When, F

def left_join(result_field, **lookups):
    return Max(Case(When(then=F(result_field), **lookups)))

>>> Topic.objects.annotate(
...         record_value=left_join('record__value', record__user=johnny),
... ).values_list('name', 'record_value')

可以通过

anotate

方法添加记录中的更多字段，以获得具有良好记忆名的结果

我同意其他作者的观点，它可以优化，但是

编辑：如果将聚合函数

Max

替换为

Min

，则会产生相同的结果。最小值和最大值都忽略空值，可用于任何类型，例如字符串。如果不能保证左连接是唯一的，则聚合非常有用。如果该字段是数字字段，则在左侧连接处使用平均值

Avg

我真正想要的是这个

select * from bar_topic
left join (select topic_id as tid, value from bar_record where user_id = 1)
on tid = bar_topic.id

select * from bar_topic
left join (select topic_id as tid, value from bar_record where user_id = 1)
on tid = bar_topic.id

…或者，这个避免子查询的等价项

select * from bar_topic
left join bar_record
on bar_record.topic_id = bar_topic.id and bar_record.user_id = 1

---

我想知道如何有效地做到这一点，或者，如果不可能，解释为什么不可能

除非使用原始查询，否则Django的ORM是不可能的，原因如下

QuerySet

对象（

django.db.models.query.QuerySet

）具有一个

query

属性（

django.db.models.sql.query.query

），该属性表示将执行的实际查询。这些

Query

对象有一个

\uuuu str\uuuu

方法，因此您可以打印出来查看它是什么

让我们从一个简单的

查询集开始

>>> from bar.models import *
>>> qs = Topic.objects.filter(record__user_id=1)
>>> print qs.query
SELECT "bar_topic"."id", "bar_topic"."name" FROM "bar_topic" INNER JOIN "bar_record" ON ("bar_topic"."id" = "bar_record"."topic_id") WHERE "bar_record"."user_id" = 1

>>> qs = Topic.objects.filter(record__user_id=1).values_list('name', 'record__value')
>>> print qs.query
SELECT "bar_topic"."name", "bar_record"."value" FROM "bar_topic" LEFT OUTER JOIN "bar_record" ON ("bar_topic"."id" = "bar_record"."topic_id") WHERE "bar_record"."user_id" = 1

…由于
内部联接
，这显然不起作用

深入查看
Query
对象内部，有一个
alias\u map
属性确定将执行哪些表联接

>>> from pprint import pprint
>>> pprint(qs.query.alias_map)
{u'bar_record': JoinInfo(table_name=u'bar_record', rhs_alias=u'bar_record', join_type='INNER JOIN', lhs_alias=u'bar_topic', lhs_join_col=u'id', rhs_join_col='topic_id', nullable=True),
 u'bar_topic': JoinInfo(table_name=u'bar_topic', rhs_alias=u'bar_topic', join_type=None, lhs_alias=None, lhs_join_col=None, rhs_join_col=None, nullable=False),
 u'auth_user': JoinInfo(table_name=u'auth_user', rhs_alias=u'auth_user', join_type='INNER JOIN', lhs_alias=u'bar_record', lhs_join_col='user_id', rhs_join_col=u'id', nullable=False)}

请注意，Django仅支持两种可能的
连接类型
s、
内部连接
和
左侧外部连接

现在，我们可以使用
查询
对象的>>> print qs.query
SELECT "bar_topic"."id", "bar_topic"."name" FROM "bar_topic" LEFT OUTER JOIN "bar_record" ON ("bar_topic"."id" = "bar_record"."topic_id") WHERE "bar_record"."user_id" = 1

>>> qs = Topic.objects.filter(record__user_id=1).values_list('name', 'record__value')
>>> print qs.query
SELECT "bar_topic"."name", "bar_record"."value" FROM "bar_topic" LEFT OUTER JOIN "bar_record" ON ("bar_topic"."id" = "bar_record"."topic_id") WHERE "bar_record"."user_id" = 1

(LEFT OUTER|INNER) JOIN <lhs_alias> ON (<lhs_alias>.<lhs_join_col> = <rhs_alias>.<rhs_join_col>)

select * from bar_topic
left join bar_record
on bar_record.topic_id = bar_topic.id and bar_record.user_id = 1

print('\nnew orm\n---')
with self.assertNumQueries(1):
    topics = Topic.objects.annotate(
        filtered_record=FilteredRelation('record', condition=Q(record__user_id=1)),
    ).values_list('name', 'filtered_record__value')

    for topic in topics:
        print(*topic)

new orm
---
A 1
B None
C 3

SELECT "bar_topic"."name", filtered_record."value" FROM "bar_topic" LEFT OUTER JOIN "bar_record" filtered_record ON ("bar_topic"."id" = filtered_record."topic_id" AND (filtered_record."user_id" = 1))