Django for PostgreSQL 中动态日期的推荐架构设计是什么？

Question

我们有一个专注于时间线演化可视化的 Django 应用程序。从概念上讲，我们有以下关系：

1 个具有 1 个或多个生命周期的项目（更多用于版本控制）

1 个生命周期有 0..n 个里程碑

1 里程碑是以 YYYY-MM-DD 形式的字符串或特殊标签“今天”形式存储的日期，这意味着每天变化的日期（动态 - 未说明日期，但直到今天某些状态有效 - 如果今天比下一个里程碑要小）。

数据的特点是对里程碑和它们之间的阶段有非常不同的解释。里程碑的数量也是多种多样的。然而，有接缝最多可使用 7 个里程碑。可以对生命周期记录的特征进行分组（具有相同含义的相同数量的里程碑）。

我们在 PostgreSQL 之上使用 Django，模型架构如下：

class Item(models.Model):
    ... other attributes
    lifecycle_actual     = models.IntegerField(null=True, default=-1, help_text="Selectable actual roadmap. Can be used to override the imported data. Use the ID of particular roadmap or -1 for the latest import.")

class Lifecycle(models.Model):
    ... other attributes
    lifecycle_group = models.ForeignKey(LifecycleGroup, help_text="Vizualization group.")
    date0 = models.CharField(max_length=10, blank=True)
    date1 = models.CharField(max_length=10, blank=True)
    date2 = models.CharField(max_length=10, blank=True)
    date3 = models.CharField(max_length=10, blank=True)
    date4 = models.CharField(max_length=10, blank=True)
    date5 = models.CharField(max_length=10, blank=True)
    date6 = models.CharField(max_length=10, blank=True)
    item = models.ForeignKey(Item, null=True, blank=True)

    def __unicode__(self):
        return self.item.fullname

class LifecycleGroup(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=220, help_text="Name of the group") 
    era0_name = models.CharField(max_length=100, blank=True)
    era1_name = models.CharField(max_length=100, blank=True)
    era2_name = models.CharField(max_length=100, blank=True)
    era3_name = models.CharField(max_length=100, blank=True)
    era4_name = models.CharField(max_length=100, blank=True)
    era5_name = models.CharField(max_length=100, blank=True)
    era6_name = models.CharField(max_length=100, blank=True)

    era0_start_name = models.CharField(max_length=100, blank=True)
    era1_start_name = models.CharField(max_length=100, blank=True)
    era2_start_name = models.CharField(max_length=100, blank=True)
    era3_start_name = models.CharField(max_length=100, blank=True)
    era4_start_name = models.CharField(max_length=100, blank=True)
    era5_start_name = models.CharField(max_length=100, blank=True)
    era6_start_name = models.CharField(max_length=100, blank=True)
    
    era0_css_classes = models.CharField(max_length=150, blank=True)
    era1_css_classes = models.CharField(max_length=151, blank=True)
    era2_css_classes = models.CharField(max_length=152, blank=True)
    era3_css_classes = models.CharField(max_length=153, blank=True)
    era4_css_classes = models.CharField(max_length=154, blank=True)
    era5_css_classes = models.CharField(max_length=155, blank=True)
    era6_css_classes = models.CharField(max_length=156, blank=True)
    
    def __unicode__(self):
        return self.name

总体上它运行良好，但是我们在报告问题方面存在问题，例如：

哪些项目将在 2015 年 12 月达到特定特征的里程碑？

即使我们把模型代码改成这样：

class Item(models.Model):
    ... other attributes
    lifecycle_actual     = models.IntegerField(null=True, default=-1, help_text="Selectable actual roadmap. Can be used to override the imported data. Use the ID of particular roadmap or -1 for the latest import.")

class Lifecycle(models.Model):
    ... other attributes
    # lifecycle group - not used anymore - have to duplicate info somehow in milestones
    # lifecycle_group = models.ForeignKey(LifecycleGroup, help_text="Vizualization group.")
    item = models.ForeignKey(Item, null=True, blank=True)

    def __unicode__(self):
        return self.item.fullname

class Milestone(models.Model):
    
    lifecycle = models.ForeignKey(Lifecycle, null=True, blank=True) 
    date = models.CharField(max_length=10, blank=True)
    name = models.CharField(max_length=100, blank=True)
    next_era = models.ForeignKey(Era, null=True, blank=True)

    impact = ... cca 4 choices
    order = models.PositiveIntegerField()

class Era(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=100, blank=True)
    css_classes = models.CharField(max_length=150, blank=True) 

我们还有几个问题：

1. 对于我们拥有的每个可视化查询，我们必须始终在生命周期下加入里程碑（接缝与此规范化相矛盾）

针对此类需求推荐的架构设计是什么？

1. 里程碑日期字段中的动态日期“今天”

如何在数据库中存储动态（更改）日期，使其对 SELECTS 有效并与存储的静态日期相媲美？

所以我们可以这样做：

SELECT * FROM item, lifecycle, milestone 
WHERE item.id = lifecycle.item AND milestone.lifecycle = lifecycle.id 
AND milestone.impact = 'huge'
AND milestone.date between '2015-12-01' AND '2015-12-31'

1. 我们希望增强“今天”控制字符串

所以我们可以像这样存储里程碑定义：

"today +365d" or "today -20d",  resp. “YYYY-MM-DD<today<YYYY-MM-DD”.

提前感谢任何cmets，建议！

编辑

想象这样的数据：

(item lifecycle => milestone name: date, ...)
    
item1 => born: 2011-12-02, 
         decline: 2015-06-01, 
         end of life:2017-06-01 

item2 => lifecycle check: 2015-08-01, 
         some significant milestone: 2017-09-01,
         depreciation ends: 2019-04-15, 
         to be decommissioned: 2022-04-01

item3 => initiated: 2012-05-08, 
         life until at least: *today*, 
         end of life: not declared 

item4 => initiated: 2012-05-08, 
         productive life until at least: *today +2 years*, 
         end of life: 2032-08-01 

item5 => born: unknown but latest *today*, 
         end of life:2017-06-01 

其中今天是正在进行的日期，即用户使用数据的未来每个当前日期。

假设我们应该选择在 2015-10-01 和 2015-12-01 之间具有任何里程碑的所有项目。如果我们今天 (2015-10-29) 运行 SELECT，则 item3 和 item5 应该在输出中。如果我们在 2015 年 12 月 15 日运行该 SELECT，则 item3 和 item5 不能在输出中。

Answer 1

您应该在日期中使用 models.DateTimeField(default=timezone.now) 并使用 models.BooleanField 来定义 TODAY 行为里程碑。

我想这样更好：

class Milestone(models.Model):
    lifecycle = models.ForeignKey(Lifecycle, null=True, blank=True) 
    date = models.DateTimeField(max_length=10, blank=True)
    today = models.BooleanField(default=False)
    name = models.CharField(max_length=100, blank=True)
    next_era = models.ForeignKey(Era, null=True, blank=True)

Answer 2

赞同 arkadyzalko 关于 DateTimeField 的建议，但会注意一些额外的事情。

首先，我建议阅读此documentation 并关注范围类型。如果每个时代都达到一个范围（您提前知道该时代何时结束），那么添加索引来确定一个时代中的内容就变得很容易——即问题是日期是否在一个范围内，您可以将其加入为好吧。

所以从数据库设计的角度来看，我会看看

1. 为时代边界使用范围类型
2. 使用排除约束确保它们不重叠
3. 加入事件日期和时代之间的重叠。

Django 应该支持所有这些（尽管排除约束您可能必须自己做）。

作为一些日期范围查询的示例：

test=# select '[2011-01-01,2011-02-01)'::daterange @> '2011-01-15'::date;
 ?column? 
----------
 t
(1 row)

test=# select '[2011-01-01,2011-02-01)'::daterange @> '2011-01-1'::date;
 ?column? 
----------
  t
(1 row)

test=# select '[2011-01-01,2011-02-01)'::daterange @> '2011-02-1'::date;
 ?column? 
 ----------
 f
(1 row)

但这意味着你可以加入一个范围内的值，s FROM dates JOIN epoch ON epoch.range @> dates.date

GiST 索引还允许您通过索引查找来执行此操作。