【初心者向け】Django: `db.models.FilteredRelation.relation_name` の詳細解説とサンプルコード集

2024-11-07

FilteredRelation とは?

FilteredRelation は、QuerySetannotate() メソッドと組み合わせて使用される特殊な関係オブジェクトです。annotate() メソッドは、既存のフィールドに加えて、計算結果や集計結果などの新しいフィールドを一時的に生成することができます。FilteredRelation は、この新しいフィールドに対する ON 句を定義するために使用されます。

relation_name 属性の役割

relation_name 属性は、FilteredRelation オブジェクトが適用される関係の名前を指定します。これは、関連データを取得する際に参照されるフィールド名に対応します。

具体的な使い方

以下の例は、FilteredRelation を使用して、"vegetarian" ピザを持つレストランのみを取得する方法を示しています。

from django.db.models import FilteredRelation, Q

restaurants = Restaurant.objects.annotate(
    pizzas_vegetarian=FilteredRelation(
        "pizzas",
        condition=Q(pizzas__vegetarian=True),
    )
).filter(pizzas_vegetarian__isnull=False)

このコードは、まず annotate() メソッドを使用して、"pizzas_vegetarian" という新しいフィールドを生成します。このフィールドは、"pizzas" という関係に関連する "vegetarian" ピザが存在するかどうかを示すブール値です。

次に、FilteredRelation オブジェクトが "pizzas" という関係に適用され、pizzas__vegetarian=True という条件が指定されます。これは、"vegetarian" ピザのみを含むように関係をフィルタリングすることを意味します。

最後に、filter(pizzas_vegetarian__isnull=False) メソッドを使用して、"pizzas_vegetarian" フィールドが NULL でないレストランのみを抽出します。これは、"vegetarian" ピザを持つレストランのみを選択することを意味します。

メリット

FilteredRelation を使用することで、以下のメリットを得ることができます。

  • クエリのパフォーマンスを向上させることができる
  • 関連データの取得時に条件付きフィルタリングを適用できる
  • 複雑なデータクエリをより効率的に記述できる
  • condition 属性は、Q オブジェクトである必要がある
  • relation_name 属性は、関連データを取得する際に参照されるフィールド名と一致する必要がある
  • FilteredRelation は、annotate() メソッドと組み合わせてのみ使用できる


特定のカテゴリに属する商品を持つショップを検索する

from django.db.models import FilteredRelation, Q

shops = Shop.objects.annotate(
    products_in_category=FilteredRelation(
        "products",
        condition=Q(products__category_id=1),
    )
).filter(products_in_category__isnull=False)

このコードは、"category_id" が 1 のカテゴリに属する商品を持つショップのみを検索します。

著者名で書籍を検索し、その書籍に関連するレビューの平均評価を取得する

from django.db.models import FilteredRelation, Subquery, Avg

books = Book.objects.annotate(
    average_review_rating=Avg(
        FilteredRelation(
            "reviews",
            condition=Subquery(Review.objects.filter(book_id=OuterRef("pk")).values("rating")),
        )
    )
).order_by("average_review_rating")

このコードは、著者名で書籍を検索し、その書籍に関連するレビューの平均評価を取得します。Subquery オブジェクトを使用して、各書籍に関連するレビューの評価をサブクエリとして定義します。

特定のステータスを持つ注文を持つ顧客を検索する

from django.db.models import FilteredRelation, Q

customers = Customer.objects.annotate(
    orders_with_status=FilteredRelation(
        "orders",
        condition=Q(orders__status="shipped"),
    )
).filter(orders_with_status__isnull=False)

このコードは、"shipped" というステータスを持つ注文を持つ顧客のみを検索します。

商品とその商品に関連するタグのリストを取得する

from django.db.models import FilteredRelation

products = Product.objects.annotate(
    tags_list=FilteredRelation(
        "tags",
        to_field_name="name",
    )
)

このコードは、商品とその商品に関連するタグのリストを取得します。to_field_name 属性を使用して、関連データを取得する際に使用するフィールド名を指定します。

特定の著者によって書かれた書籍とその書籍の出版社を取得する

from django.db.models import FilteredRelation, Subquery

books = Book.objects.annotate(
    publisher_name=FilteredRelation(
        "publisher",
        condition=Subquery(Publisher.objects.filter(id=OuterRef("author_id")).values("name")),
    )
)

このコードは、特定の著者によって書かれた書籍とその書籍の出版社を取得します。Subquery オブジェクトを使用して、各書籍の著者 ID に基づいて出版社をサブクエリとして定義します。

これらの例は、FilteredRelation を使用してさまざまな種類のデータクエリを記述する方法を示しています。

  • FilteredRelation は、複雑なデータクエリを記述する際に役立つ強力なツールですが、使いこなすためにはある程度の知識が必要です。
  • 上記のコードは、あくまでもサンプルです。実際の使用例では、モデルやフィールド名に合わせて適宜変更する必要があります。


FilteredRelation の代替方法として、以下の方法が考えられます。

サブクエリを使用する

サブクエリを使用することで、FilteredRelation と同様に関連データの条件付きフィルタリングを実現することができます。サブクエリは、filter() メソッドや annotate() メソッドの中で使用することができます。


from django.db.models import Subquery

restaurants = Restaurant.objects.filter(
    pizzas__vegetarian=True
).annotate(
    pizzas_vegetarian=Subquery(Pizza.objects.filter(restaurant=OuterRef("pk"), vegetarian=True).count())
)

このコードは、"vegetarian" ピザを持つレストランのみを取得し、"pizzas_vegetarian" という新しいフィールドにそのレストランが持つ "vegetarian" ピザの数を格納します。

カスタムマネージャーを使用する

カスタムマネージャーを使用することで、複雑なデータクエリをより分かりやすく記述することができます。カスタムマネージャーは、Model クラスに定義されるメソッドであり、QuerySet オブジェクトを返すことができます。


from django.db.models import Manager

class VegetarianPizzaRestaurantManager(Manager):

    def get_query_set(self):
        return super().get_query_set().filter(pizzas__vegetarian=True)

Restaurant.objects = VegetarianPizzaRestaurantManager()

restaurants = Restaurant.objects.all()

このコードは、"vegetarian" ピザを持つレストランのみを取得するためのカスタムマネージャー VegetarianPizzaRestaurantManager を定義します。その後、Restaurant.objects 属性にこのマネージャーを割り当てます。

別のライブラリを使用する

Django には、FilteredRelation 以外にも関連データのフィルタリングを容易にするライブラリがいくつかあります。例えば、django-filterdjango-rest-framework-filters などのライブラリは、FilteredRelation よりも使いやすく、より多くの機能を提供しています。


from django_filters import rest_framework as filters

class RestaurantFilter(filters.FilterSet):
    pizzas__vegetarian = filters.BooleanFilter()

class RestaurantSerializer(serializers.ModelSerializer):
    class Meta:
        model = Restaurant
        fields = "__all__"
        filter_fields = ["pizzas__vegetarian"]

このコードは、django-filter ライブラリを使用して、"vegetarian" ピザを持つレストランのみを取得するためのフィルタを定義します。その後、RestaurantSerializer クラスに filter_fields 属性を設定することで、このフィルタをシリアライザーで使用できるようにします。

これらの方法はいずれも、FilteredRelation の代替方法として使用することができます。どの方法を使用するかは、データクエリの内容や開発者の好みによって異なります。

  • 別のライブラリは、より多くの機能を提供し、使いやすいかもしれません。
  • カスタムマネージャーは、複雑なデータクエリをより分かりやすく記述するのに適しています。
  • サブクエリは、比較的単純なデータクエリを記述するのに適しています。