Django ORM: values() 和 annotate() 方法详解

1. values()方法

1.1 基本概念

values()方法用于返回一个包含字典的QuerySet，而不是模型实例。每个字典表示一个对象，键对应于模型字段名称。

1.2 基本用法

# 获取所有书籍的标题和出版日期
from myapp.models import Book

books = Book.objects.values('title', 'pub_date')
# 返回结果示例: [{'title': 'Django入门', 'pub_date': datetime.date(2023, 1, 1)}, ...]

1.3 特点

• 只获取指定字段，减少内存使用
• 结果以字典形式返回，而不是模型实例
• 可以用于跨模型关系查询

1.4 关联查询

# 获取书籍及其作者姓名
books = Book.objects.values('title', 'author__name')

2. annotate()方法

2.1 基本概念

annotate()用于给QuerySet中的每个对象添加计算字段（注解），通常与聚合函数一起使用。

2.2 基本用法

from django.db.models import Count
from myapp.models import Author

# 计算每位作者的书籍数量
authors = Author.objects.annotate(book_count=Count('book'))
# 现在每个author对象都有一个book_count属性

2.3 常用聚合函数

• Count(): 计数
• Sum(): 求和
• Avg(): 平均值
• Max(): 最大值
• Min(): 最小值

3. values()和annotate()的组合使用

3.1 分组统计

# 按出版社分组统计书籍数量
from django.db.models import Count

stats = Book.objects.values('publisher').annotate(count=Count('id'))
# 返回结果示例: [{'publisher': 'A出版社', 'count': 5}, ...]

3.2 多字段分组

# 按作者和出版年份分组统计
stats = Book.objects.values('author', 'pub_date__year').annotate(count=Count('id'))

3.3 注意事项

• values()在annotate()之前使用会改变分组依据
• annotate()在values()之前使用会为每个对象添加注解

4. 实际案例

4.1 博客系统统计

# 统计每个分类下的文章数量和平均阅读量
from django.db.models import Count, Avg

stats = Post.objects.values('category').annotate(
    post_count=Count('id'),
    avg_views=Avg('views')
)

4.2 电商系统分析

# 统计每个用户的总消费金额和订单数
from django.db.models import Sum, Count

user_stats = Order.objects.values('user').annotate(
    total_spent=Sum('amount'),
    order_count=Count('id')
)

5. 性能优化建议

1. 只查询需要的字段
2. 合理使用select_related和prefetch_related
3. 在数据库层面完成计算，而不是在Python中
4. 对大型数据集考虑使用iterator()

课后练习

1. 使用values()和annotate()统计每个出版社出版的书籍数量
2. 计算每个作者的书籍平均评分
3. 找出每年出版书籍最多的月份

总结

values()和annotate()是Django ORM中强大的工具，能够高效地进行数据查询和统计分析。理解它们的区别和组合使用方式，可以大大提升开发效率和查询性能。