关于最近遇到的坑

背景

在python语法中，if obj是一种很简洁优雅的语法糖，可以用来判断字符串是否为空，某个参数是否为None，列表是否为空。所以，在面对queryset对象时便毫不犹豫的用if queryset来做判断，导致了性能问题。

class PageNumberPaginator(PageNumberPagination):
    .....省略无关代码

    def paginate_queryset(self, queryset, request, ModelClass, view=None):
        self.total = None if queryset else get_total(queryset, ModelClass)
        return PageNumberPagination.paginate_queryset(self, queryset=queryset, request=request)

    def get_paginated_response(self, data, total=None):
        query_count = self.page.paginator.count

        return Response(OrderedDict([
            ('result', 'ok'),
            ('paging', OrderedDict([
                ('draw', self.draw),
                ('page', self.page_param),
                ('page_size', self.page_size),
                ('count', query_count),
                ('total', total if total else self.total or query_count),
                ])),
            ('data', data)
            ]))

现在就来具体拆分并分析为什么不能用if queryset来判断queryset是否为空。

技术拆解-关于if判断

关于if判断的问题其实就是bool类型的判断。默认情况下

1.if会尝试bool(obj)

2.调用obj.__bool__()

3.调用obj.__len__()

具体解析，在判断布尔类型时，if会调用内置的bool(obj)，此函数只能返回True或False。bool(obj)的背后会先尝试调用obj.__bool__()方法，存在则返回obj.__bool__()方法的结果，如果不存在，bool(obj)会尝试调用x.__len__()。若返回0，则bool返回0，否则True。

所以我们可以自己扩展并撰写一个自定义满足布尔类型判断的对象。

class LenFunc:
    def __len__(self):
        print('len step >>>>>>>')

        return 1

    def __repr__(self):
        return 'LenFunc for __len__ test'


class BoolFunc:
    def __bool__(self):
        print('bool step >>>>>>>')
        return True

    def __repr__(self):
        return 'BoolFunc for __bool__ test'


class MixFunc:
    def __len__(self):
        print('len step >>>>>>>')
        return 1

    def __bool__(self):
        print('bool step >>>>>>>')
        return True

    def __repr__(self):
        return 'MixFunc for __len__&__bool__ test'


func_list = [LenFunc(), BoolFunc(), MixFunc()]

for obj in func_list:
    print(obj)
    if obj:
        print(obj, 'is True 
')

运行结果如下：

特殊方法的调用是隐式的，一般情况下，我们是不需要关注这些内容的，除非对于我们自定义的类型进行扩展，想尝试python的内置语法糖，才需要满足协议。

另外如果是python内置的类型，比如list, str, bytearray那么CPython会抄近路，__len__实际上会直接返回PyVarObject里的ob_size属性。PyVarObject是表示内存中长度可变的内置对象的C语言结构体。直接读取这个值比调用一个方法快多了。

技术拆解-queryset

queryset实际上是Django的内置的Queryset的实例。具体由来这边就不做阐述了，有兴趣的可以翻阅源码。下面贴上QuerySet的定义

相信对django熟悉的都知道queryset对数据库的查询结果是懒加载的。其实，真正的加载查询数据库数据的步骤，在__len__和__iter__都可以发现。

在__len__中会有两步调用

class QuerySet(object):
    .....

    def __len__(self):
        self._fetch_all()
        return len(self._result_cache)

    def _fetch_all(self):
        if self._result_cache is None:
            self._result_cache = list(self._iterable_class(self))
        if self._prefetch_related_lookups and not self._prefetch_done:
            self._prefetch_related_objects()

第一步self._fetch_all()会查询可迭代对象内所有结果，即进行数据库查询操作，赋值数据库查询的结果列表给当前实例queryset的_result_cache属性，把查询结果加载内存中。

第二步返回查询数据结果列表的长度

综上分析原因

当在分页查询内进行if queryset判断时，默认先寻找__bool__方法，当前对象没有，便会调用__len__方法。此时queryset作为一个懒加载对象，本身是在分页完聚焦在分页的那几条数据(10, 20 ,50, 100 whatever)进行数据库查询，却因为在if调用了__len__方法而提前被触发数据库查询。

当面临查询结果特别大的时候，如需要被分页的结果有4w条，数据便会被加载在内存中，导致内存占用过高，特别是在大并发的线上环境，尤其会影响性能，造成内存占用，内存紧张，影响服务整体性能，造成卡顿，甚至服务直接down掉

建议使用queryset.exists()来替代

def exists(self):
    if self._result_cache is None:
        return self.query.has_results(using=self.db)
    return bool(self._result_cache)

django版本1.11.2

如果有兴趣，大家可以翻阅下源码，具体了解内容。