如何使用Filter筛选Django数组字段中为输入字符串子串的对象

模型定义 #

class TestModel(models.Model):
    test_field = ArrayField(models.CharField(max_length=255, null=True, blank=True), default=list)

需求 #

筛选出test_field数组中任意元素是输入字符串子串的TestModel实例。
示例：

• object1的test_field为['good','morning']
• object2的test_field为['run','crew']
  输入字符串'Good Evening'时，应返回包含object1的查询集（'good'是输入字符串的子串，不区分大小写）

解决方案 #

利用PostgreSQL的数组处理函数结合Django ORM实现筛选，以下是不区分大小写的实现方式：

from django.db.models import Exists, OuterRef, Lower
from django.contrib.postgres.functions import Unnest

def get_matching_test_models(input_str):
    # 统一转换为小写，实现不区分大小写匹配
    target_str = input_str.lower()
    
    # 子查询：拆分当前对象的test_field数组，检查是否有元素是输入字符串的子串
    match_subquery = TestModel.objects.filter(
        pk=OuterRef('pk')
    ).annotate(
        single_element=Unnest('test_field')
    ).filter(
        target_str__icontains=Lower('single_element')
    )
    
    # 筛选存在匹配项的TestModel对象
    return TestModel.objects.filter(Exists(match_subquery))

说明 #

1. Unnest函数将数组字段拆分为单个元素的行，方便逐个检查
2. 转换为小写后使用__icontains，确保匹配不区分大小写；若需要严格区分大小写，去掉Lower转换和__icontains，改用__contains
3. Exists子查询确保只要对象的数组中有一个元素符合条件，就会被纳入查询集

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Naga Srihari