Django的数据模型层实现特点

我在数据层的抽象上走了一段比较长的弯路。简单总结一下：

刚开始做简单的项目时，用简单的ActiveRecord就已经很合适了，比如CodeIgniter自带的。但是项目变大之后，特别是业务实体之间的关联变多之后马上就出现了问题，为了降低各个实体间的耦合，你需要将各种操作再抽象出一层。举个例子：你做了一个简单的用户系统，对用户的增删改查只需要对“用户类”调用相应的操作就行了。后来你增加了一个文件类，每个用户可以拥有多个文件，删除用户时需要同时删除相应的文件。为了能使删除的用户的这个操作复用，同时防止其他操作删除用户时没有删除相应文件夹，于是你不得不再对用户的删除做一层封装。我曾经试图让各种实体在构建的时候就说明与其他实体的关系，这样写业务逻辑的时候就能尽量少的受打扰。后来发现这也是错误的，因为把关系写到数据层以后，遇到特殊的逻辑就很难操作了。还是刚才那个例子：如果有一天我增加了一个分享功能，同时规定删除用户时不删除他已经分享的文件，这时该怎么办？当然有些其他绕的方法可以实现，比如分享文件的时候就复制文件到另一个特殊的用户账户下，用户读取的分享文件其实都是这个特殊用户账户的。但是系统大了之后，这种特殊方法就会多得烦人。后来在我写climbPHP时，才算是找到了一个较为合理的方法。就是系统应该以具体的业务逻辑来分模块，数据实体是从属于业务逻辑模块的。模块间的联系是通过抛出和监听事件实现的。数据实体之间不再有直接的关联。还是以刚才的背景来举例子：系统分为用户、文件、分享三个模块，用户模块接受正常的删除指令，成功后向外抛出事件。文件模块监听用户删除事件，同时删除相应的文件。分享模块也监听用户删除事件，监听到之后获取用户除了分享出去的文件以外可删除的文件，然后阻断原来的用户删除事件，改为抛出可删除文件的事件。这样的好处在于，每一个模块开发完成之后都可以完全封闭。当系统关闭共享模块时，原有系统不需要任何改动，仍然可用。不过这样做的前提在于需要有一个足够强大的事件派发中心。参见climbPHP。

对ORM我没有用到过真正的项目中，一是因为有些业务逻辑太复杂，调研的ORM都不能满足性能上的需求。二是因为语法太难看，不想用。学Django的时候发现Django的数据模型层很成熟，具体特点记录如下：

1.对关联实体查询的优化。

这一部分应该是最影响数据库性能的。Django在查询有关联实体的实体时，默认时先查询主实体，然后根据关联项依次查询对关联实体。如果你查询的主实体是多个，那么会依次对每一个再去数据库查询相关联的实体。为了优化，Django提供了一个prefetch_related方法，能一次性查询所有相关联的实体，然后通过python组装。对于一对一的关联，Django还提供了selecte_related方法，这个方法使用的join来查询。

除了在查询方法上加速，Django还支持“关联对象”的延迟加载，也就是当访问关联的对象时才再次访问数据库。这一点我特别注意了一下，因为最近读了CSDN范凯的关于ORM的总结，他说实际项目中数据库的瓶颈在于IO而不是并发。将复杂的查询拆分成简单的数据库查询可以极大地提高缓存利用率，降低磁盘IO。但是Django延迟载入关联实体在实际情况下性能如何我没有考证过。

这里值得注意的是，Django在实现数据模型层的时候应该是用到了python语言本身扩展自己语法的特性。因为它直接使用了python的切片语法来实现sql的limit操作。如 users.objects.all()[0:5]，在Django文档中说明了all()操作会造成数据库访问，如果没有对语法进行扩展的话，那么切片时岂不是已经对数据库进行了全表查询？

2.对查询结果的数据缓存。

对普通的数据查询来说，Djang没有提供特别的缓存方式，需要用户手工用变量来缓存上次查询的结果。对于关联数据，如果执行了select_related()或者prefetch_related()，那么通过self来读取关联实体时读取的是缓存。

3.模型的继承。

Django提供了三种继承方式，php的Doctrine也实现了类似的方式。三种继承分别是：“继承自抽象父类”，“继承自普通数据模型”，“继承变成代理”。具体意义分别是：“抽象父类只包括通用属性或者方法，本身不能生成表”；“继承后的模型对自己的特有字段生成新表”；“继承后的模型不生成新表，只是一个可以复写源模型行为的代理”。

 

总结：

1.关于ORM感觉已经没有太多值得讨论的了，请看CSDN范凯的 《WEB的缓存设计模式》。

2.数据层以及持久化的具体实现其实不需要纠结，目前的ORM已经足够强大，真正纠结的是业务逻辑造成的数据模型关联。也是我开篇一堆废话所说的。

3.Django数据模型层对python本身特性的使用让我很感兴趣，这在php中是没有的。下一篇准备研究python扩展自身的能力。

4.NOSQL将如何改变框架中的数据模型层？我认为没有太大改变，如上所说，数据库如何变化说到底只是数据如何持久化。框架始终关注的是如何更好的表现业务逻辑。