การใช้ UUID เป็นคีย์หลักในโมเดล Django (ผลกระทบของความสัมพันธ์ทั่วไป)

ด้วยเหตุผลหลายประการ ^ ฉันต้องการใช้ UUID เป็นคีย์หลักใน Django บางรุ่นของฉัน หากฉันทำเช่นนั้นฉันจะยังสามารถใช้แอปภายนอกเช่น "Contrib.comments", "django-vote" หรือ "django-tagging" ซึ่งใช้ความสัมพันธ์ทั่วไปผ่าน ContentType ได้หรือไม่

การใช้ "django-vote" เป็นตัวอย่างรูปแบบการโหวตจะมีลักษณะดังนี้:

class Vote(models.Model):
    user         = models.ForeignKey(User)
    content_type = models.ForeignKey(ContentType)
    object_id    = models.PositiveIntegerField()
    object       = generic.GenericForeignKey('content_type', 'object_id')
    vote         = models.SmallIntegerField(choices=SCORES)

ดูเหมือนว่าแอปนี้จะสมมติว่าคีย์หลักสำหรับโมเดลที่โหวตเป็นจำนวนเต็ม

ดูเหมือนว่าแอปความคิดเห็นในตัวจะสามารถจัดการ PK ที่ไม่ใช่จำนวนเต็มได้แม้ว่า:

class BaseCommentAbstractModel(models.Model):
    content_type   = models.ForeignKey(ContentType,
            verbose_name=_('content type'),
            related_name="content_type_set_for_%(class)s")
    object_pk      = models.TextField(_('object ID'))
    content_object = generic.GenericForeignKey(ct_field="content_type", fk_field="object_pk")

ปัญหา "จำนวนเต็ม - PK- สันนิษฐาน" นี้เป็นสถานการณ์ทั่วไปสำหรับแอปของบุคคลที่สามซึ่งจะทำให้การใช้ UUID เป็นเรื่องยุ่งยากหรือไม่ หรืออาจเป็นไปได้ว่าฉันกำลังอ่านสถานการณ์นี้ผิด?

มีวิธีใช้ UUID เป็นคีย์หลักใน Django โดยไม่ทำให้เกิดปัญหามากเกินไปหรือไม่?

คีย์หลักของ UUID จะทำให้เกิดปัญหาไม่เพียง แต่กับความสัมพันธ์ทั่วไปเท่านั้น แต่ยังมีประสิทธิภาพโดยทั่วไป: คีย์ต่างประเทศทุกตัวจะมีราคาแพงกว่าอย่างมาก - ทั้งในการจัดเก็บและการเชื่อมต่อ - มากกว่าคำในเครื่อง

แต่ไม่มีอะไรต้อง UUID ที่จะเป็นคีย์หลัก: เพียงแค่ทำให้มันเป็นรองที่สำคัญโดยการเสริมรูปแบบของคุณกับข้อมูล uuid unique=Trueกับ ใช้คีย์หลักโดยนัยตามปกติ (ภายในระบบของคุณ) และใช้ UUID เป็นตัวระบุภายนอกของคุณ

ดังที่เห็นในเอกสารจาก Django 1.8 มีฟิลด์ UUID ในตัว ความแตกต่างของประสิทธิภาพเมื่อใช้ UUID เทียบกับจำนวนเต็มมีความสำคัญเล็กน้อย

import uuid
from django.db import models

class MyUUIDModel(models.Model):
    id = models.UUIDField(primary_key=True, default=uuid.uuid4, editable=False)

คุณสามารถตรวจสอบคำตอบนี้สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม

ฉันพบสถานการณ์ที่คล้ายกันและพบในเอกสาร Django อย่างเป็นทางการว่าobject_idไม่จำเป็นต้องเป็นประเภทเดียวกับคีย์หลักของโมเดลที่เกี่ยวข้อง ตัวอย่างเช่นถ้าคุณต้องการความสัมพันธ์ทั่วไปของคุณถูกต้องสำหรับทั้งIntegerFieldและCharField ID ของเพียงแค่ตั้งค่าของคุณobject_idจะเป็นCharField เนื่องจากจำนวนเต็มสามารถบังคับให้เป็นสตริงได้จึงไม่เป็นไร กันไปสำหรับUUIDField

ตัวอย่าง:

class Vote(models.Model):
    user         = models.ForeignKey(User)
    content_type = models.ForeignKey(ContentType)
    object_id    = models.CharField(max_length=50) # <<-- This line was modified 
    object       = generic.GenericForeignKey('content_type', 'object_id')
    vote         = models.SmallIntegerField(choices=SCORES)

ปัญหาที่แท้จริงของ UUID ในฐานะ PK คือการกระจายตัวของดิสก์และการย่อยสลายที่เกี่ยวข้องกับตัวระบุที่ไม่ใช่ตัวเลข เนื่องจาก PK เป็นดัชนีแบบคลัสเตอร์เมื่อไม่ได้เพิ่มขึ้นโดยอัตโนมัติเอ็นจิน DB ของคุณจะต้องใช้ไดรฟ์ทางกายภาพของคุณเมื่อแทรกแถวที่มี id ของลำดับต่ำกว่าซึ่งจะเกิดขึ้นตลอดเวลากับ UUIDs เมื่อคุณได้รับข้อมูลจำนวนมากในฐานข้อมูลของคุณอาจใช้เวลาหลายวินาทีหรือหลายนาทีในการแทรกระเบียนใหม่หนึ่งรายการ และในที่สุดดิสก์ของคุณก็จะแตกกระจายโดยต้องมีการจัดเรียงข้อมูลบนดิสก์เป็นระยะ ทั้งหมดนี้แย่จริงๆ

เพื่อแก้ปัญหานี้ฉันเพิ่งได้พบกับสถาปัตยกรรมต่อไปนี้ที่ฉันคิดว่าควรค่าแก่การแบ่งปัน

UUID Pseudo-Primary-Key

วิธีนี้ช่วยให้คุณสามารถใช้ประโยชน์จาก UUID เป็นคีย์หลัก (โดยใช้ UUID ดัชนีเฉพาะ) ในขณะที่ยังคงรักษา PK ที่เพิ่มขึ้นโดยอัตโนมัติเพื่อจัดการกับการแยกส่วนและแทรกข้อกังวลเกี่ยวกับการลดประสิทธิภาพของการมี PK ที่ไม่ใช่ตัวเลข

มันทำงานอย่างไร:

1. สร้างคีย์หลักที่เพิ่มขึ้นโดยอัตโนมัติที่เรียกว่าpkidโมเดล DB ของคุณ
2. เพิ่มช่อง UUID ที่จัดทำดัชนีเฉพาะidเพื่อให้คุณสามารถค้นหาด้วยรหัส UUID แทนคีย์หลักที่เป็นตัวเลข
3. ชี้ ForeignKey ไปที่ UUID (โดยใช้to_field='id') เพื่ออนุญาตให้ Foreign-keys ของคุณแสดง Pseudo-PK แทน ID ตัวเลขได้อย่างถูกต้อง

โดยพื้นฐานแล้วคุณจะทำสิ่งต่อไปนี้:

ขั้นแรกสร้างแบบจำลองฐาน Django แบบนามธรรม

class UUIDModel(models.Model):
    pkid = models.BigAutoField(primary_key=True, editable=False)
    id = models.UUIDField(default=uuid.uuid4, editable=False, unique=True)

    class Meta:
        abstract = True

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ขยายโมเดลพื้นฐานแทนโมเดล

class Site(UUIDModel):
    name = models.CharField(max_length=255)

ตรวจสอบให้แน่ใจว่า ForeignKeys ของคุณชี้ไปที่idฟิลด์UUID แทนที่จะเป็นpkidฟิลด์ที่เพิ่มขึ้นอัตโนมัติ:

class Page(UUIDModel):
    site = models.ForeignKey(Site, to_field='id', on_delete=models.CASCADE)

หากคุณใช้ Django Rest Framework (DRF) อย่าลืมสร้างคลาส Base ViewSet เพื่อตั้งค่าช่องค้นหาเริ่มต้นด้วย:

class UUIDModelViewSet(viewsets.ModelViewSet):
    lookup_field = 'id' 

และขยายแทน ModelViewSet พื้นฐานสำหรับมุมมอง API ของคุณ:

class SiteViewSet(UUIDModelViewSet):
    model = Site

class PageViewSet(UUIDModelViewSet):
    model = Page

หมายเหตุเพิ่มเติมเกี่ยวกับสาเหตุและวิธีการในบทความนี้: https://www.stevenmoseley.com/blog/uuid-primary-keys-django-rest-framework-2-steps

ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้แบบจำลองนามธรรมพื้นฐานที่กำหนดเองโดยใช้ขั้นตอนต่อไปนี้

ขั้นแรกให้สร้างโฟลเดอร์ในโครงการของคุณเรียกว่า basemodel จากนั้นเพิ่ม abstractmodelbase.py ตามด้านล่าง:

from django.db import models
import uuid


class BaseAbstractModel(models.Model):

    """
     This model defines base models that implements common fields like:
     created_at
     updated_at
     is_deleted
    """
    id=models.UUIDField(primary_key=True, ,unique=True,default=uuid.uuid4, editable=False)
    created_at=models.DateTimeField(auto_now_add=True,editable=False)
    updated_at=models.DateTimeField(auto_now=True,editable=False)
    is_deleted=models.BooleanField(default=False)

    def soft_delete(self):
        """soft  delete a model instance"""
        self.is_deleted=True
        self.save()

    class Meta:
        abstract=True
        ordering=['-created_at']

วินาที: ในไฟล์โมเดลทั้งหมดของคุณสำหรับแต่ละแอพให้ทำสิ่งนี้

from django.db import models
from basemodel import BaseAbstractModel
import uuid

# Create your models here.

class Incident(BaseAbstractModel):

    """ Incident model  """

    place = models.CharField(max_length=50,blank=False, null=False)
    personal_number = models.CharField(max_length=12,blank=False, null=False)
    description = models.TextField(max_length=500,blank=False, null=False)
    action = models.TextField(max_length=500,blank=True, null=True)
    image = models.ImageField(upload_to='images/',blank=True, null=True)
    incident_date=models.DateTimeField(blank=False, null=False) 

ดังนั้นเหตุการณ์ของโมเดลข้างต้นจึงมีอยู่ในฟิลด์ทั้งหมดในโมเดลฐานนามธรรม

คำถามสามารถเปลี่ยนวลีเป็น "มีวิธีทำให้ Django ใช้ UUID สำหรับรหัสฐานข้อมูลทั้งหมดในตารางทั้งหมดแทนที่จะเป็นจำนวนเต็มที่เพิ่มขึ้นอัตโนมัติหรือไม่"

ได้เลยฉันทำได้:

id = models.UUIDField(primary_key=True, default=uuid.uuid4, editable=False)

ในตารางทั้งหมดของฉัน แต่ฉันหาวิธีทำสิ่งนี้ไม่ได้สำหรับ:

1. โมดูลของบุคคลที่สาม
2. Django สร้างตาราง ManyToMany

ดังนั้นสิ่งนี้ดูเหมือนจะเป็นฟีเจอร์ Django ที่หายไป