Django N+1 查詢問題

By Elaine Liu

2025年1月23日 - One minute read - 163 words

N+1查詢問題

N+1 問題是在 ORM（包括 Django ORM）中常見的效能問題指的是在處理關聯資料時，除了要執行一次主查詢外，還要為每個結果執行而外查詢

來舉個例子 !

# models.py
class Author(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=100)

class Book(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=100)
    author = models.ForeignKey(Author, on_delete=models.CASCADE)

造成N+1的寫法

def bad_example(request):
    # 1 次查詢獲取所有書籍
    books = Book.objects.all()

    # 對每本書都需要額外查詢一次作者 (N 次查詢)
    for book in books:
        print(book.author.name)  # 這裡會觸發額外的查詢

# 如果有 100 本書，總共會執行：
# 1 次查詢書籍 + 100 次查詢作者 = 101 次查詢

如何解決？

💾 使用select_related(適用於ForeignKey)

# 一次性獲取書籍及其作者資料
books=Book.objects.select_related('author').all()

for book in books:
    print(book.author.name) #不會觸發額外查詢

💾 使用prefetch_related(適用於ManyToMany)

# models.py
class Author(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=100)

class Book(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=100)
    authors = models.ManyToManyField(Author)

# views.py
books = Book.objects.prefetch_related('authors').all()

for book in books:
    for author in book.authors.all():  # 不會觸發額外查詢
        print(author.name)

偵測N+1問題

使用Django Debug Toolbar

INSTALLED_APPS = [
    ...
    'debug_toolbar',
]

# 查看 SQL 查詢次數和執行時間

最佳實踐

1.善用QuerySet方法

# 正確使用
Book.objects.select_related('author')\
    .prefetch_related('categories')\
    .filter(published_date__year=2023)

2.避免在循環中查詢

# 錯誤
for book in books:
    author_name = book.author.name  # 觸發查詢

# 正確
books = Book.objects.select_related('author')
for book in books:
    author_name = book.author.name  # 不觸發查詢

3.注意查詢優化

# 只取需要的欄位
Book.objects.only('title', 'author__name').select_related('author')

# 排除不需要的欄位
Book.objects.defer('description').select_related('author')

N+1問題如果不處理，會導致:
1.資料庫查詢次數過多
2.應用程式效能降低
3.資料庫負載增加
4.響應時間變慢