洞悉 SQLAlchemy 中会话（Session）缓存的奥秘

后端

2023-04-06 04:38:08

SQLAlchemy 中的会话缓存：释放性能的利器

什么是会话缓存？

在 SQLAlchemy 中，会话缓存，又称一级缓存，是一种通过存储会话期间加载的 ORM 对象来提高性能的机制。它充当了会话（应用程序和数据库之间的桥梁）与数据库之间的一层中间缓存，避免重复的数据库请求，从而大幅提升查询效率。

会话缓存的工作原理

当使用 SQLAlchemy 进行数据访问时，缓存机制会在会话中自动存储所有加载的 ORM 对象，包括从数据库中查询、创建或更新的对象，以及通过关系映射间接加载的对象。

当您对数据库实体进行查询时，SQLAlchemy 会首先检查会话缓存中是否已经存在该实体。如果存在（缓存命中），则直接从缓存中返回，而无需进行数据库请求。如果不存在（缓存未命中），则需要向数据库发送请求，获取并存储在缓存中。

会话缓存的失效时机

会话缓存并非一成不变，它可能会在以下情况下失效：

显式调用 session.expire() 方法
会话结束
缓存中的实体被更新或删除

灵活运用会话缓存

延迟加载

延迟加载允许您推迟加载关系映射的实体，直到它们实际被访问。这有助于减少初始查询的负载，提高性能。但延迟加载也可能导致额外的数据库请求。为避免这种情况，您可以使用 session.query.options() 方法显式指定延迟加载的属性。

脏检测

SQLAlchemy 会在提交事务之前检查缓存中的实体是否有更改。脏检测可确保只有实际更改的实体被写入数据库，避免不必要的数据库请求。

对象状态

SQLAlchemy 跟踪缓存中每个对象的当前状态，包括“已添加”、“已修改”和“已删除”。这有助于确保数据库中的数据与缓存中的对象保持一致。

乐观并发控制

SQLAlchemy 提供乐观并发控制，防止提交事务时出现数据冲突。当您更新或删除实体时，SQLAlchemy 会在提交事务之前检查该实体是否已被其他用户修改。如果发生冲突，SQLAlchemy 会引发异常。

持久化

当您将实体保存到数据库时，SQLAlchemy 会将该实体标记为“持久化”状态。持久化实体在提交事务后将被存储在数据库中。如果实体在提交事务之前被修改，SQLAlchemy 会自动检测并更新数据库中的数据。

代码示例

from sqlalchemy import create_engine, Column, Integer, String, ForeignKey
from sqlalchemy.orm import sessionmaker
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base

engine = create_engine('sqlite:///mydb.sqlite')
Session = sessionmaker(bind=engine)
Base = declarative_base()

class User(Base):
    __tablename__ = 'users'

    id = Column(Integer, primary_key=True)
    name = Column(String)

class Address(Base):
    __tablename__ = 'addresses'

    id = Column(Integer, primary_key=True)
    user_id = Column(Integer, ForeignKey('users.id'))
    address = Column(String)

# 创建会话
session = Session()

# 查询用户
user = session.query(User).get(1)

# 访问地址（延迟加载）
address = user.address

# 提交事务
session.commit()