Django查询多对多子集包含

Question

有没有办法查询包含多对多字段的子集或超集？

假设每个人都有一个他们想看的鸟的列表，每个鸟舍都有一个鸟的列表。对于给定的 Person 实例，我如何进行查询以查找该人的列表中有每只鸟 的 Aviaries？同样，对于给定的 Person 实例，我如何找到哪些 Aviaries 在此人的列表中只有只鸟类（但不一定是所有鸟类）。

这是我的 Django 1.5 模型：

class Bird(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=255, unique=True)

class Aviary(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=255, unique=True)
    birds = models.ManyToManyField(Bird)

class Person(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=255, unique=True)
    birds_to_see = models.ManyToManyField(Bird)

我知道我将如何找到至少有一个人的鸟类的鸟舍，但我不知道我将如何适应这里。 （例如，参见： django queryset for many-to-many field)

如果有一个查询可以执行我想要的操作，我也很想知道是否/为什么更“手动”执行此操作更可取。例如，我可以遍历 aviaries，提取每个 aviary 的鸟类列表，然后查看此人的 bird_to_see 是 aviary 鸟类列表的子集还是超集：

def find_aviaries(self):
    person_birds = set(self.birds_to_see.all())
    found_aviaries = []
    for aviary in Aviary.objects.all():
        aviary_birds = set(aviary.birds.all())
        if person_birds.issubset(aviary_birds):
            found_aviaries.append(aviary)            
    return found_aviaries

感谢任何帮助！

Answer 1

Django >= 2.0 存在一个很好的解决方案。可以通过匹配鸟类的数量来注释 Aviaries，并过滤与至少一个 Bird 或所需数量匹配的 Aviaries。

from django.db.models import Count

    ...
    person_birds = set(self.birds_to_see.all())
    aviaries = (
        Aviary.objects
        .annotate(bird_match_count=Count('birds', filter=Q(birds__in=person_birds)))
        .filter(bird_match_count__gt=0)
    )

然后通过bird_match_count=len(person_birds) 过滤新查询集或在Python 中过滤原始查询集或按bird_match_count 对其进行排序是很简单的。

Django AviaryBirds 并且会更加冗长。

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已通过读取 SQL 验证：

>>> print(aviaries.query)
SELECT aviary.id, aviary.name,
  COUNT(CASE WHEN  aviary_birds.bird_id IN (1,..)  THEN aviary_birds.bird_id ELSE NULL END)
    AS bird_match_count
FROM aviary LEFT OUTER JOIN aviary_birds ON (aviary.id = aviary_birds.aviary_id)
GROUP BY aviary.id, aviary.name
HAVING
  COUNT(CASE WHEN (aviary_birds.bird_id IN (1,..)) THEN aviary_birds.bird_id ELSE NULL END)
     > 0

Answer 2

使用 Postgres 子查询数组构造，您可以对 id 进行注释，然后进行相应的过滤：

birds = Aviary.birds.through.objects.filter(
    aviary=OuterRef('pk')
).values('bird')
aviaries = Aviary.objects.annotate(
    bird_ids=SubqueryArray(birds)
).filter(bird_ids__contains=target_bird_ids)

您也可以使用__contained_by 换另一条路（如果您只想匹配，也可以使用__overlap）。

那么你只需要一个合适的SubqueryArray 类：

class SubqueryArray(django.db.models.expressions.Subquery):
    template = 'ARRAY(%(subquery)s)'
    output_field = ArrayField(base_field=models.CharField())

您可能需要调整其输出字段，具体取决于您的 PK 字段。