Перечислите основные методы оптимизации запросов в Django ORM

Основная цель оптимизации — сокращение количества запросов к базе данных (решение проблемы "N+1") и уменьшение объема передаваемых данных.

1. *`select_related(fields)** Оптимизирует запросы к связанным объектам черезForeignKeyилиOneToOne. Он "подтягивает" связанные данные однимSQL JOIN` запросом, предотвращая дополнительные запросы в цикле.

   # Плохо: N+1 запросов (1 для постов + N для авторов)
   for post in Post.objects.all():
       print(post.author.name)
   
   # Хорошо: 1 запрос с JOIN
   for post in Post.objects.select_related('author').all():
       print(post.author.name)

2. *`prefetch_related(lookups)** Используется дляManyToManyFieldи обратныхForeignKey. В отличие отselect_related, он делает отдельный запрос для связанных объектов и "склеивает" данные в Python. Это эффективнее, чемJOIN` для связей "многие-ко-многим".

   # 1 запрос для постов + 1 запрос для всех тегов
   posts = Post.objects.prefetch_related('tags').all()

3. only(*fields) и defer(*fields) Позволяют загружать только указанные поля модели (only) или все, кроме указанных (defer). Это сокращает объем передаваемых данных и потребление памяти.

   # Загрузить только заголовки
   titles = Post.objects.only('title')

4. values() и values_list() Возвращают словари или кортежи вместо полноценных объектов моделей. Это значительно быстрее, если вам нужны только данные и не требуются методы модели.

5. annotate() и aggregate() Переносят вычисления (например, COUNT, SUM, AVG) на сторону базы данных, что намного эффективнее, чем делать это в Python.

   from django.db.models import Count
   # Получить авторов с количеством их постов
   authors = Author.objects.annotate(post_count=Count('posts'))

6. exists() и count() Для проверки наличия записи используйте exists(), а для подсчета — count(). Они выполняют более легковесные SQL-запросы, чем загрузка всего QuerySet.

7. bulk_create() и bulk_update() Для массового создания или обновления объектов используйте эти методы, чтобы выполнить операцию одним запросом вместо множества.

Рекомендация: Всегда анализируйте запросы с помощью django-debug-toolbar или connection.queries для выявления узких мест.