FastApi学习第三天：两表联查

news2024/11/25 2:54:52

两表联查

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在 FastAPI 中，使用 Tortoise ORM 查询两表联查（通常是通过外键关系进行联接）是非常简单的。可以使用 select_related 或 prefetch_related 来执行联表查询，它们类似于 Django ORM 的 select_related 和 prefetch_related，用于优化查询的效率。

1. select_related vs prefetch_related

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  • select_related：用于执行 SQL JOIN 查询。适用于一对一或外键关系。会一次性加载相关的表，减少数据库查询次数。
  • prefetch_related：用于执行多次查询，但在应用程序中将多个查询合并。适用于多对多关系或者反向外键关系。

示例：使用 select_related 和 prefetch_related 进行联查

假设我们有以下两个模型：Author 和 Book，Book 通过外键引用 Author。
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1. 定义模型
from tortoise import fields
from tortoise.models import Model

class Author(Model):
    id = fields.IntField(pk=True)
    name = fields.CharField(max_length=100)

    def __str__(self):
        return self.name

class Book(Model):
    id = fields.IntField(pk=True)
    title = fields.CharField(max_length=100)
    author = fields.ForeignKeyField('models.Author', related_name='books')

    def __str__(self):
        return self.title

在这个例子中，Book 模型通过 ForeignKeyField 和 Author 模型建立了外键关系。

2. 使用 select_related 进行联查

select_related 会对外键关系进行优化，执行 JOIN 操作，在同一个查询中一次性获取 Author 和 Book 数据。它适用于一对一关系和外键关系。
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查询某本书及其作者
@app.get("/books/{book_id}")
async def get_book(book_id: int):
    book = await Book.filter(id=book_id).select_related('author').first()
    if not book:
        raise HTTPException(status_code=404, detail="Book not found")
    return {"book_title": book.title, "author_name": book.author.name}
  • select_related('author')：这将通过 SQL JOIN 操作将 Book 和 Author 的数据一次性加载。
  • .first()：如果查询没有找到数据，则返回 None。

SQL 查询的效果：

SELECT "book"."id", "book"."title", "author"."id", "author"."name"
FROM "book"
JOIN "author" ON "book"."author_id" = "author"."id"
WHERE "book"."id" = ?

3. 使用 prefetch_related 进行联查

prefetch_related 适用于多对多关系或反向外键关系，它会执行额外的查询并在应用程序中合并它们。适用于需要加载多个相关对象的场景。

查询所有作者及其所有书籍
@app.get("/authors/")
async def get_authors():
    authors = await Author.all().prefetch_related('books')
    result = []
    for author in authors:
        result.append({
            "author_name": author.name,
            "books": [book.title for book in author.books]
        })
    return result
  • prefetch_related('books')：这将执行两次查询，一个查询所有 Author 数据，另一个查询所有与 Author 相关的 Book 数据，并在应用程序中将它们合并。

SQL 查询的效果：

SELECT "author"."id", "author"."name" FROM "author";

SELECT "book"."id", "book"."title", "book"."author_id"
FROM "book"
WHERE "book"."author_id" IN (?, ?, ?)

4. 复杂查询：联查和过滤

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可以将 select_related 或 prefetch_related 与其他查询操作（如 filter 或 order_by）结合使用，进行更复杂的查询。

查询某位作者的所有书籍，并按书名排序
@app.get("/authors/{author_id}/books")
async def get_author_books(author_id: int):
    author = await Author.get(id=author_id)
    books = await author.books.all().order_by('title')
    return [{"title": book.title} for book in books]
  • author.books.all() 查询该作者所有的书籍，并按书名升序排序。

5. 联查性能优化

  • 使用 select_related 时，可以减少数据库查询次数，因为它会合并查询成一个 JOIN 查询。
  • prefetch_related 在数据量较大的情况下可能更有效，因为它可以分开多个查询并在应用层合并它们，从而避免了一次性加载大量数据导致的性能问题。

6. 示例：获取所有书籍及其作者信息

查询所有书籍，并获取每本书的作者信息，使用 select_related 来优化查询。

@app.get("/books/")
async def get_books():
    books = await Book.all().select_related('author')
    return [
        {"book_title": book.title, "author_name": book.author.name}
        for book in books
    ]

这个查询将会加载所有书籍及其对应的作者，select_related('author') 会通过 JOIN 查询把 Book 和 Author 的数据合并在一个查询中，减少数据库查询次数。

总结

  • select_related 适用于外键关系或一对一关系，使用 SQL JOIN 优化查询。
  • prefetch_related 适用于多对多关系或反向外键关系，执行多次查询并在应用程序中合并它们。
  • 通过使用 select_related 和 prefetch_related，你可以有效地优化数据库查询，减少数据库请求次数和加载的时间。

这些工具使得在 FastAPI 和 Tortoise ORM 中进行联表查询变得非常高效和灵活。

查询同时满足不同表的属性过滤

在 Tortoise ORM 中，进行多条件查询时，可以通过 filter 方法同时指定多个条件。你可以在 filter 中传递多个参数，以实现书名和作者同时符合条件的查询。

假设你想查询符合以下条件的书籍：

  • 书名包含某个关键词。
  • 作者的名字也包含某个关键词。

下面是如何使用 filter 方法实现这两个条件的查询。

示例：查询书名和作者符合条件的书籍

假设我们有 Book 和 Author 模型，并且希望根据书名和作者名同时过滤书籍。

1. 定义模型

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from tortoise import fields
from tortoise.models import Model

class Author(Model):
    id = fields.IntField(pk=True)
    name = fields.CharField(max_length=100)

    def __str__(self):
        return self.name

class Book(Model):
    id = fields.IntField(pk=True)
    title = fields.CharField(max_length=100)
    author = fields.ForeignKeyField('models.Author', related_name='books')

    def __str__(self):
        return self.title
2. 多条件查询：书名和作者名

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假设你想查询所有书名包含 “Python” 且作者名包含 “John” 的书籍。你可以使用 filter 来组合这两个条件。

from fastapi import FastAPI, HTTPException
from tortoise.exceptions import DoesNotExist

@app.get("/books/")
async def get_books_by_conditions(title_contains: str, author_contains: str):
    books = await Book.filter(
        title__icontains=title_contains,  # 书名包含指定关键词
        author__name__icontains=author_contains  # 作者名包含指定关键词
    ).select_related('author')  # 联接查询，获取作者信息

    if not books:
        raise HTTPException(status_code=404, detail="No books found matching the criteria")

    return [
        {"book_title": book.title, "author_name": book.author.name}
        for book in books
    ]
3. 解释
  • title__icontains=title_contains：__icontains 是 Tortoise ORM 提供的查询方式，表示不区分大小写地查询包含某个子串的值。title_contains 是你传递的参数，表示书名应包含的关键词。
  • author__name__icontains=author_contains：author__name__icontains 是通过外键 author 查询 Author 模型中的 name 字段，同样表示不区分大小写地查询包含作者名字的子串。
4. 查询请求示例

当你调用 GET /books/ 接口时，可以传递书名和作者名的查询参数，例如：

GET /books/?title_contains=python&author_contains=john

这将返回所有书名包含 “python” 且作者名包含 “john” 的书籍。

5. 更多的查询条件

你可以通过组合不同的条件来实现更复杂的查询。例如：

  • 精确匹配：title__exact='Python 101'。
  • 以某个值开始：title__startswith='Python'。
  • 以某个值结束：title__endswith='Guide'。
  • 进行日期范围查询等。
示例：查询书名包含 “Python” 且创建日期在某个范围内的书籍
from datetime import datetime

@app.get("/books/date-range")
async def get_books_by_date_range(start_date: datetime, end_date: datetime):
    books = await Book.filter(
        title__icontains="Python",
        created_at__gte=start_date,
        created_at__lte=end_date
    ).select_related('author')

    return [{"book_title": book.title, "author_name": book.author.name} for book in books]

总结

  • 使用 filter 方法可以实现多条件查询。
  • 可以通过字段查询条件（如 icontains、exact、startswith 等）来筛选数据。
  • 通过使用外键字段（例如 author__name）进行联查，能够同时查询两表相关联的数据。

这样就可以灵活地根据书名和作者的多个条件查询数据，并通过 FastAPI 提供给客户端使用。

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