В чем разница между prefetch_related и select_related в Django ORM

Оба метода, select_related и prefetch_related, в Django ORM предназначены для оптимизации запросов к базе данных и решения проблемы "N+1 запросов". Однако они используют разные стратегии и подходят для разных типов связей.

select_related()

• Как работает: Выполняет SQL JOIN на уровне базы данных, получая связанные объекты в одном запросе. Это создает более сложный, но единственный запрос.
• Когда использовать: Для связей "один-к-одному" (OneToOneField) и "один-ко-многим" (ForeignKey).
• Ограничение: Не работает для связей "многие-ко-многим" (ManyToManyField) и обратных связей ForeignKey.

Пример:

# 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)

# БЕЗ оптимизации (N+1 запросов)
# 1 запрос для всех книг + N запросов для каждого автора
books = Book.objects.all()
for book in books:
    print(book.title, book.author.name)

# С select_related (1 запрос)
# Используется JOIN для получения книг и авторов одним запросом
books = Book.objects.select_related('author').all()
for book in books:
    print(book.title, book.author.name) # Дополнительный запрос к БД не выполняется

prefetch_related()

• Как работает: Выполняет отдельный запрос для связанных объектов и "соединяет" их на уровне Python. Обычно это один запрос для основной модели и по одному дополнительному запросу для каждой связанной модели (используя оператор WHERE ... IN (...)).
• Когда использовать: Для связей "многие-ко-многим" (ManyToManyField) и обратных связей ForeignKey.

Пример:

# models.py
class Topping(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=30)

class Pizza(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=50)
    toppings = models.ManyToManyField(Topping)

# С prefetch_related (2 запроса)
# 1-й запрос: SELECT * FROM "pizza";
# 2-й запрос: SELECT * FROM "topping" WHERE id IN (...);
pizzas = Pizza.objects.prefetch_related('toppings').all()
for pizza in pizzas:
    # Дополнительный запрос к БД не выполняется
    print(f"{pizza.name}: {', '.join(t.name for t in pizza.toppings.all())}")

Ключевое различие