在Django模型中使用UUID作为主键(泛型关系影响)

Question

由于一些原因^，我想在我的一些Django模型中使用UUID作为主键。如果我这样做了，我还能使用诸如"contrib.comments“、"django-voting”或"django-tagging“这样的外部应用吗?这些应用通过ContentType使用泛型关系？

以"django-voting“为例，投票模型如下所示：

class Vote(models.Model):
    user         = models.ForeignKey(User)
    content_type = models.ForeignKey(ContentType)
    object_id    = models.PositiveIntegerField()
    object       = generic.GenericForeignKey('content_type', 'object_id')
    vote         = models.SmallIntegerField(choices=SCORES)

这个应用程序似乎假设被投票的模型的主键是一个整数。

不过，内置的评论应用程序似乎能够处理非整数PKs：

class BaseCommentAbstractModel(models.Model):
    content_type   = models.ForeignKey(ContentType,
            verbose_name=_('content type'),
            related_name="content_type_set_for_%(class)s")
    object_pk      = models.TextField(_('object ID'))
    content_object = generic.GenericForeignKey(ct_field="content_type", fk_field="object_pk")

这种“整数PK假设”的问题是不是第三方应用程序的常见情况，这会使使用UUID成为一种痛苦？或者，可能，我误解了这种情况？

有没有一种方法可以在Django中使用UUID作为主键而不会造成太多麻烦？

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^一些原因:隐藏对象计数，防止url "id爬行“，使用多个服务器创建不冲突的对象，...

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Answer 1

UUID主键不仅会导致泛型关系的问题，而且还会导致效率方面的问题:每个外键的存储和连接成本都要比机器字高得多。

但是，不需要UUID作为主键:只需通过使用unique=True补充模型的uuid字段，使其成为辅键即可。像平常一样使用隐式主键(在系统内部)，并使用UUID作为外部标识符。

Answer 2

As seen in the documentation，从Django1.8开始有一个内置的UUID字段。使用UUID与使用整数时的性能差异可以忽略不计。

import uuid
from django.db import models

class MyUUIDModel(models.Model):
    id = models.UUIDField(primary_key=True, default=uuid.uuid4, editable=False)

你也可以通过check this answer获取更多信息。

Answer 3

将UUID用作PK的真正问题是与非数字标识符相关的磁盘碎片和插入性能下降。因为PK是一个聚集索引(除了PostgreSQL之外的几乎所有RDBMS中)，当它不是自动递增的时候，在插入具有较低序号的行时，您的DB引擎将不得不重新使用您的物理驱动器，这将一直发生在UUID中。当您在数据库中获得大量数据时，仅插入一条新记录就可能需要几秒钟甚至几分钟。并且您的磁盘最终会变得碎片，需要定期进行磁盘碎片整理。这一切真的很糟糕。

为了解决这些问题，我最近提出了以下我认为值得分享的架构。

UUID伪主键

此方法允许您利用UUID作为主键的优势(使用唯一索引UUID)，同时维护自动递增的PK，以解决拥有非数字PK带来的碎片和插入性能下降问题。

工作原理：

1. 在数据库模型上创建名为pkid的自动递增主键。
2. 添加一个唯一索引的UUID id字段，以允许您按UUID id而不是数字主键进行搜索。
3. 将ForeignKey指向UUID (使用to_field='id')，以允许外键正确表示伪PK而不是数字ID。<代码>H213<代码>G214

基本上，您将执行以下操作：

首先，创建一个抽象的Django基础模型

class UUIDModel(models.Model):
    pkid = models.BigAutoField(primary_key=True, editable=False)
    id = models.UUIDField(default=uuid.uuid4, editable=False, unique=True)

    class Meta:
        abstract = True

确保扩展基本模型，而不是models.Model

class Site(UUIDModel):
    name = models.CharField(max_length=255)

还要确保您的ForeignKeys指向UUID id字段，而不是自动递增的pkid字段：

class Page(UUIDModel):
    site = models.ForeignKey(Site, to_field='id', on_delete=models.CASCADE)

如果您正在使用Django Rest Framework (DRF)，请确保还创建了一个基本ViewSet类来设置默认搜索字段：

class UUIDModelViewSet(viewsets.ModelViewSet):
    lookup_field = 'id' 

并扩展它而不是你的API视图的基础ModelViewSet：

class SiteViewSet(UUIDModelViewSet):
    model = Site

class PageViewSet(UUIDModelViewSet):
    model = Page

有关本文中的原因和方法的更多说明：https://www.stevenmoseley.com/blog/uuid-primary-keys-django-rest-framework-2-steps