Аннотация после фильтрации (заморозка queryset) Django

Вопрос или проблема

request_user = (
            MainUser.objects.select_related("balance_account")
            .annotate(coin_balance=F("balance_account__coin_balance"))
            .annotate(rank=Window(expression=RowNumber(), order_by="-coin_balance"))
            .filter(id=data.get("user_id"))
            .first()
        )

qs = set(
      MainUser.objects.select_related("balance_account")
     .annotate(coin_balance=F("balance_account__coin_balance"))  
     .annotate(rank=Window(expression=RowNumber(), 
      order_by="-coin_balance"))
     )
q = list(filter(lambda x: x.id == data.get("user_id"), qs))[0]

Ответ или решение

Использование аннотаций и фильтрации в Django: Как избежать проблем с результирующим набором

При работе с моделями Django разработчики часто сталкиваются с задачей аннотации данных, а затем их фильтрации. Как видно из вашего примера, возникают проблемы, когда после фильтрации аннотированное значение (например, rank) оказывается равным "1", из-за того что в итоговом наборе остался только один элемент. В этой статье мы рассмотрим, как можно обойти эту проблему и оптимизировать ваш код.

Суть проблемы

Когда вы используете filter() на аннотированном queryset, вы фактически изменяете контекст, в котором были созданы аннотации. Это происходит потому, что аннотации, такие как rank, зависят от всей выборки, а не только от отфильтрованного значения. В вашем случае, когда вы вызываете filter(id=data.get("user_id")), вы теряете информацию о всех других пользователях, на основе которых исходно была рассчитана аннотация rank.

Решение

1. Заморозка (freeze) запроса:
   Чтобы избежать этого поведения, можно сохранить аннотированный queryset в переменной, а затем осуществить фильтрацию. Это обеспечит доступ ко всем аннотациям на уровне исходного набора данных, перед применением фильтров.

   Пример:

   annotated_qs = (
      MainUser.objects
      .select_related("balance_account")
      .annotate(coin_balance=F("balance_account__coin_balance"))
      .annotate(rank=Window(expression=RowNumber(), order_by="-coin_balance"))
   )
   
   request_user = annotated_qs.filter(id=data.get("user_id")).first()

2. Обработка результата:
   Если вам важно получать только одного пользователя с учетом аннотаций, можно также сгруппировать запрос, используя Subquery, чтобы без изменений связывать пользовательские данные и аннотации. В этом случае вы получите доступ к rank как к свойству каждого пользователя, что упростит работу с данными.

Альтернативный подход с использованием Subquery

Вы можете использовать Subquery, чтобы вычислить ранг для конкретного пользователя, не теряя информации о рангах в основном наборе данных:

from django.db.models import OuterRef, Subquery

rank_subquery = MainUser.objects.filter(
    ... # условия, которые вам нужны для ранжирования
).annotate(rank=Window(expression=RowNumber(), order_by="-coin_balance"))

request_user = (
    MainUser.objects
    .select_related("balance_account")
    .annotate(coin_balance=F("balance_account__coin_balance"))
    .annotate(rank=Subquery(rank_subquery.values('rank')[:1]))
    .filter(id=data.get("user_id"))
    .first()
)

Оптимизация подхода

Использование Subquery может улучшить производительность, поскольку вы избегаете создания большого списка объектов в памяти и фильтруете их через Python, что требует больше ресурсов. Данный подход также повышает читаемость кода, делает его более поддерживаемым и легким для понимания.

Заключение

Работа с аннотациями в Django требует особого внимания к тому, как фильтрация влияет на данные. Используя предложенные методы, вы сможете избежать проблем с потерей информации о рангах и оптимизировать свои запросы. Вам не следует забывать, что правильная структура запросов существенно влияет на производительность вашего приложения. Применяйте указанные рекомендации и стремитесь к эффективному управлению данными в ваших проектах.