Django ORMのselect_relatedとprefetch_relatedの違いは何ですか？

Djangoドキュメントでは、

select_related() 外部キーの関係を「フォロー」し、クエリの実行時に追加の関連オブジェクトデータを選択します。

prefetch_related() 関係ごとに別々のルックアップを行い、Pythonで「結合」を行います。

「Pythonで参加する」とはどういう意味ですか？誰かが例で説明できますか？

私の理解では、外部キーの関係にはを使用しselect_relatedます。M2M関係の場合はを使用しますprefetch_related。これは正しいです？

あなたの理解はほとんど正しいです。あなたは使うselect_relatedあなたが選択することになるだろうというオブジェクトが単一のオブジェクト、そうであるときOneToOneFieldかForeignKey。prefetch_related物事の「セット」を取得するときに使用するので、ManyToManyFieldsはsと同じか、またはForeignKeysを逆にします。「リバースForeignKeys」の意味を明確にするために、ここに例を示します。

class ModelA(models.Model):
    pass

class ModelB(models.Model):
    a = ForeignKey(ModelA)

ModelB.objects.select_related('a').all() # Forward ForeignKey relationship
ModelA.objects.prefetch_related('modelb_set').all() # Reverse ForeignKey relationship

違いはselect_related、SQL結合を行うため、SQLサーバーからテーブルの一部として結果が返されることです。prefetch_related一方、別のクエリを実行するため、元のオブジェクト（ModelA上記の例）の冗長な列を減らします。あなたは使用することができprefetch_related、使用することができます何のためにselect_relatedのために。

トレードオフは、prefetch_related選択するIDのリストを作成してサーバーに送信する必要があることです。これにはしばらく時間がかかる場合があります。トランザクションでこれを行う良い方法があるかどうかはわかりませんが、私の理解では、Djangoは常にリストを送信し、SELECT ... WHERE pk IN（...、...、...）基本的に。この場合、プリフェッチされたデータがまばらである（たとえば、米国の州のオブジェクトが人々の住所にリンクされている）場合、これは非常に有効ですが、1対1に近い場合は、大量の通信を浪費する可能性があります。疑問がある場合は、両方を試してみて、どちらの方がパフォーマンスが良いかを確認してください。

上記のすべては、基本的にデータベースとの通信に関するものです。ただし、Python側にはprefetch_related、データベース内の各オブジェクトを表すために単一のオブジェクトが使用されるという追加の利点があります。select_related重複するオブジェクトは、それぞれ「親」オブジェクトに対してPythonで作成されます。Pythonのオブジェクトには、かなりのメモリオーバーヘッドがあるため、これも考慮する必要があります。

どちらの方法も、不要なdbクエリを無視するという同じ目的を達成します。しかし、彼らは効率のために異なるアプローチを使用しています。

これらの方法のいずれかを使用する唯一の理由は、単一の大きなクエリが多くの小さなクエリよりも望ましい場合です。Djangoは、データベースに対してオンデマンドクエリを実行するのではなく、大きなクエリを使用してメモリにモデルを事前に作成します。

select_related各ルックアップで結合を実行しますが、結合されたすべてのテーブルの列を含めるように選択を拡張します。ただし、このアプローチには注意が必要です。

結合は、クエリの行数を増やす可能性があります。外部キーまたは1対1のフィールドで結合を実行しても、行数は増えません。ただし、多対多の結合にはこの保証はありません。したがって、Djangoは制限しますselect_relatedは、予期せず大規模な結合を引き起こさない関係にしています。

「pythonで参加する」ためには、prefetch_relatedより多くのそれがあるべき驚かす少しです。結合するテーブルごとに個別のクエリを作成します。次のように、これらの各テーブルをWHERE IN句でフィルタリングします。

SELECT "credential"."id",
       "credential"."uuid",
       "credential"."identity_id"
FROM   "credential"
WHERE  "credential"."identity_id" IN
    (84706, 48746, 871441, 84713, 76492, 84621, 51472);

行が多すぎる可能性のある単一の結合を実行するのではなく、各テーブルは個別のクエリに分割されます。

Djangoのドキュメントによると：

prefetch_related（）

指定された各ルックアップの関連オブジェクトを単一のバッチで自動的に取得するQuerySetを返します。

これは、select_relatedと同様の目的を持っています。どちらも、関連するオブジェクトへのアクセスによって引き起こされるデータベースクエリの大洪水を阻止するように設計されていますが、戦略はまったく異なります。

select_relatedは、SQL結合を作成し、SELECTステートメントに関連オブジェクトのフィールドを含めることで機能します。このため、select_relatedは、同じデータベースクエリ内の関連オブジェクトを取得します。ただし、「多数」の関係を介して結合することにより生じるはるかに大きな結果セットを回避するために、select_relatedは単一値の関係（外部キーと1対1）に制限されています。

一方、prefetch_relatedは、関係ごとに個別の検索を実行し、Pythonで「結合」を実行します。これにより、select_relatedでサポートされている外部キーと1対1の関係に加えて、select_relatedを使用して実行できない多対多および多対1のオブジェクトをプリフェッチできます。GenericRelationおよびGenericForeignKeyのプリフェッチもサポートしますが、同種の結果セットに制限する必要があります。たとえば、GenericForeignKeyによって参照されるオブジェクトのプリフェッチは、クエリが1つのContentTypeに制限されている場合にのみサポートされます。

これに関する詳細：https : //docs.djangoproject.com/en/2.2/ref/models/querysets/#prefetch-related

すでに投稿された回答を確認します。実際の例で答えを追加した方がいいと思いました。

関連する3つのDjangoモデルがあるとします。

class M1(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=10)

class M2(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=10)
    select_relation = models.ForeignKey(M1, on_delete=models.CASCADE)
    prefetch_relation = models.ManyToManyField(to='M3')

class M3(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=10)

ここでは、問い合わせることができM2モデルとその相対的なM1使用してオブジェクトをselect_relationフィールドとM3使用してオブジェクトをprefetch_relationフィールド。

ただし、M1のリレーションはM2isであるForeignKeyことを説明したように、オブジェクトのレコードは1つだけ返されM2ます。同じことが当てはまりOneToOneFieldます。

しかし、M3の関係はでM2あり、ManyToManyField任意の数のM1オブジェクトを返す可能性があります。

2つのM2オブジェクトがありm21、ID m22が同じ5つのM3オブジェクトが関連付けられている場合を考えます1,2,3,4,5。M3これらの各オブジェクトに関連付けられたオブジェクトをフェッチするときにM2、select relatedを使用すると、これが動作します。

手順：

1. m21オブジェクトを検索します。
2. IDがであるM3オブジェクトに関連するすべてのオブジェクトを照会しm21ます1,2,3,4,5。
3. m22オブジェクトと他のすべてのM2オブジェクトについて同じことを繰り返します。

私たちは同じ持っているように1,2,3,4,5、両方のIDをm21、m22私たちはselect_relatedオプションを使用する場合は、オブジェクトは、すでにフェッチされた同じIDの二回DBを照会するために起こっています。

代わりに、prefetch_relatedを使用する場合、M2オブジェクトを取得しようとすると、M2テーブルのクエリ中にオブジェクトが返したすべてのID（注：IDのみ）が記録され、最後のステップとして、DjangoがM3テーブルにクエリを実行しますM2オブジェクトが返したすべてのIDのセット。M2データベースの代わりにPythonを使用してオブジェクトに結合します。

この方法では、すべてのM3オブジェクトを1回だけクエリするので、パフォーマンスが向上します。