君もDjango🐍のselect_related🐍とprefetch_related🐍でN+1問題を解決しないか 🤔

はじめに

Djangoで関連モデルのデータを取得する際、クエリが増えすぎる「N+1問題」に悩んだことはないだろうか。select_relatedとprefetch_relatedを使えば、この問題を効率的に解決できる。

QuerySetとは

DjangoのQuerySetは、遅延評価されるSQLクエリの設計図だ。データが必要になるまでSQLは実行されない。

# まだSQL未実行
queryset = Article.objects.all()

# ここでSQL実行
for article in queryset:
    print(article.title)

メソッドチェーンで条件を追加できる

queryset = (Article.objects
    .filter(status='published')
    .select_related('author')
    .order_by('-created_at'))

N+1問題とは

記事一覧で著者名も表示したい場合を考える。

# 悪い例：N+1問題が発生
articles = Article.objects.all()  # 1回目のクエリ
for article in articles:
    print(article.author.name)  # 各ループでクエリ実行！

記事が10件なら合計11回のクエリが実行される。

select_related：JOINで解決

select_relatedは、ForeignKeyやOneToOneFieldの関連を1つのSQLクエリ（JOIN）で取得する。

# 1回のクエリで記事と著者を取得
articles = Article.objects.select_related('author').all()
for article in articles:
    print(article.author.name)  # 追加クエリなし

複数の関連を取得

# 複数指定可能
articles = Article.objects.select_related('author', 'category').all()

# ネストした関連も可能
articles = Article.objects.select_related('author__company').all()

制限事項

ForeignKeyとOneToOneFieldのみ対応。ManyToManyや逆参照には使えない。

prefetch_related：別クエリで効率化

prefetch_relatedは、複数の関連を別SQLで取得しPython側で結合する。ManyToManyや逆参照に対応。

# 記事とタグを効率的に取得（2クエリ）
articles = Article.objects.prefetch_related('tags').all()
for article in articles:
    for tag in article.tags.all():  # 追加クエリなし
        print(tag.name)

ネストした関連

# 記事 → コメント → 投稿者
articles = Article.objects.prefetch_related(
    'comments__author'
).all()

逆参照のForeignKey

# 著者とその記事一覧
authors = Author.objects.prefetch_related('article_set').all()
for author in authors:
    for article in author.article_set.all():
        print(article.title)

使い分け

関連の種類	使用メソッド
ForeignKey / OneToOneField	select_related
ManyToManyField	prefetch_related
逆参照のForeignKey	prefetch_related
ネストした関連	両方を組み合わせ

実践例

ブログ記事一覧

articles = Article.objects.select_related(
    'author', 'category'
).prefetch_related(
    'tags', 'comments'
).all()

for article in articles:
    print(f"{article.title} by {article.author.name}")
    print(f"Tags: {', '.join([t.name for t in article.tags.all()])}")

よくある間違い

ManyToManyにselect_relatedを使う

# エラーになる
articles = Article.objects.select_related('tags').all()  # ❌

取得済みなのに再クエリ

articles = Article.objects.select_related('author').all()
for article in articles:
    # 不要なクエリ
    author = Author.objects.get(id=article.author_id)  # ❌

不要な関連を取得

# authorを使わないのに取得
articles = Article.objects.select_related('author').all()
for article in articles:
    print(article.title)  # authorは未使用

まとめ

• select_related：ForeignKey/OneToOneをJOINで1クエリ化
• prefetch_related：ManyToMany/逆参照を別クエリで効率化
• 両方を組み合わせてN+1問題を解決
• 必要な関連だけを指定して無駄を避ける

関連データを取得する前に「本当に必要か？」「どう取得するのが効率的か？」を考える習慣をつけよう。