Django仅用id实例化生产可用User模型避免额外SQL查询

我想了解是否可以仅使用数据库记录的id实例化一个空的模型实例。我已经找到了创建测试用模拟模型的方法，但需要适用于生产环境的解决方案。

场景说明 #

我需要列出所有选择开启公开展示模式的用户的设置，初始写法如下：

user_displayed_list = UserPublicProfile.objects.filter(
    displayed = True,
    ).only(
        'user_id',
        'is_premium',
    )

user_settings_list = []
for user_displayed in user_displayed_list:
    # 需要将User实例传入后续方法
    user_settings = self.get_user_settings(user_displayed.user)
    user_settings_list.append(user_settings)
    # 但访问user_displayed.user会触发新的SQL查询

我知道可以用select_related优化查询集：

user_displayed_list = UserPublicProfile.objects.filter(
    displayed = True,
    ).select_related(
        'user'
    ).only(
        'user',
        'is_premium',
    )

但这种写法会产生不必要的表JOIN关联，因为我在get_user_settings()方法中仅需要用到user的id字段。

get_user_settings()方法示例（实际项目包含更多业务逻辑）：

def get_user_settings(self, user)
    user_settings = UserSettings.objects.get(user = user)
    return user_settings

我的核心诉求：

• 实例化一个仅填充id字段的真正的User模型对象，不接受自定义空类
• 不需要额外数据库查询、不需要JOIN关联
• 可直接传入依赖User实例的业务方法使用

期望的使用方式类似：

for user_displayed in user_displayed_list:
    FakeUser = User.objects.create_fake(id = user_displayed.user_id)
    # 将User实例传入后续方法
    user_settings = self.get_user_settings(FakeUser)

Django原生支持这种用法，不需要额外依赖第三方库，直接实例化模型类传入主键即可，完全不会触发额外数据库查询，拿到的就是标准的User模型实例。

最简实现 #

直接手动创建User实例，只传id参数即可：

for user_displayed in user_displayed_list:
    # 仅传id实例化，不会访问数据库
    fake_user = User(id=user_displayed.user_id)
    user_settings = self.get_user_settings(fake_user)

注意：这个实例是内存中的临时对象，如果你后续调用save()方法且未补全其他必填字段，会触发数据库校验错误，仅用于外键传参查询的场景完全安全。
如果你需要避免误操作调用save，可以加上fake_user._state.adding = False，标记实例为已存在状态，就算误调用save也会走更新逻辑而非新建逻辑，但依然不建议用这个临时实例做写入操作。

实现原理 #

Django ORM处理外键关联查询时，只要传入的模型实例带有正确的主键id值，就会直接提取这个id做关联条件查询，不会访问实例上的其他字段，也不会触发实例的懒加载。你调用UserSettings.objects.get(user=user)时，ORM实际生成的SQL只会用到user实例的主键值，完全不会读取其他字段。

如果你后续需要访问user_displayed.user属性又不想触发额外查询，可以提前给外键缓存赋值：

for user_displayed in user_displayed_list:
    fake_user = User(id=user_displayed.user_id)
    # 提前填充外键缓存，后续访问user_displayed.user不会触发查询
    user_displayed._state.fields_cache["user"] = fake_user
    user_settings = self.get_user_settings(fake_user)

封装成你期望的调用方法 #

如果要在多处复用这个逻辑，可以给User模型加个类方法，完全实现你预期的create_fake效果：

from django.db import models

class User(models.Model):
    # 原有User模型字段
    username = models.CharField(max_length=150)
    # ... 其他业务字段
    
    @classmethod
    def create_fake(cls, id):
        instance = cls(id=id)
        instance._state.adding = False
        return instance

封装后就可以直接按你写的方式调用：

for user_displayed in user_displayed_list:
    fake_user = User.create_fake(id=user_displayed.user_id)
    user_settings = self.get_user_settings(fake_user)

性能对比 #

• 初始写法：循环N次触发N次User表查询，存在典型的N+1问题
• select_related写法：1次SQL带JOIN联查User表字段
• 本方案：仅1次查询UserPublicProfile表的SQL，无JOIN、无额外查询，性能最优

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Samuel Dauzon