django与数据库交互关于当前时间的坑

背景

在线上服务中使用时间进行数据库操作时发现异常，而在本地环境无法成功复现此问题，导致难以进行故障排查。

核心问题

view.py

class XxxViewSet(viewsets.ModelViewSet):

    queryset = Xxx.objects.with_status().order_by("status", "-start_time")

managers.py

def with_status(self):
    """添加status排序字段"""
    cur_time = datetime.now(pytz.utc)
    queryset = self.annotate(
        status=Case(
            When(end_time__lt=cur_time, then=Value(2)),
            When(start_time__gt=cur_time, then=Value(1)),
            default=Value(0),
            output_field=IntegerField(),
        )
    )
    return queryset

问题的关键点

由于viewsets.ModelViewSet中使用了queryset属性，程序不会在每次请求时都重新计算当前时间，而是使用缓存的查询集。这意味着时间过滤条件并不会随着时间实时更新，而是固定在视图集类被加载时的时间。

分析本地无法复现原因

本地开发经常使用热部署，即服务频繁重启，这导致定义的cur_time变量不断被重置。而线上环境服务不会如此频繁重启，因而很难注意到这个问题。建议在本地创建一条时间精确到秒的记录，以此来模拟线上环境并复现问题。

问题的根源

在Django中与数据库交互时，应使用Django数据库函数中的当前时间而非Python标准库中的时间：

使用Django的Now函数：

from django.db.models.functions import Now

而不是使用python 的时间

from datetime import datetime

否则会把时间设置为定值

从sql的角度理解就是
在这里插入图片描述

最终方案

修改使用数据库时间
managers.py

from django.db.models.functions import Now
def with_status(self):
    """添加status排序字段"""
    cur_time = Now()
    queryset = self.annotate(
        status=Case(
            When(end_time__lt=cur_time, then=Value(2)),
            When(start_time__gt=cur_time, then=Value(1)),
            default=Value(0),
            output_field=IntegerField(),
        )
    )
    return queryset

结论与建议

使用Django django.db.models.functions.Now()函数替代Python datetime.datetime.now()在Django应用程序的时间处理中具有几个优点与潜在的缺点：

优点：

1.在Django与数据库交互时，如果需要获取当前时间,应优先考虑使用django.db.models.functions.Now()，而不是datetime.datetime.now()，特别是当涉及到使用类属性queryset的情况。这样可以确保每次请求都能反映真实的当前时间，避免由于查询集缓存所导致的时间判断错误。确保时间数据的一致性与准确性。
2. 数据库兼容性：Now()函数自动适应不同数据库系统的时间函数，降低了数据库之间兼容性问题的风险。
3. 性能：如果数据库后端支持，使用Now()可能会比从应用层传递时间戳到数据库更优化，因为时间运算直接在数据库层完成。
4. 时区一致性：Now()函数遵守Django的时区设置，自动处理时区转换，减少了手动处理时区问题的复杂度。

缺点：

依赖数据库时钟：使用Now()函数意味着依赖数据库服务器的时钟。如果数据库服务器的时间配置不正确，可能会导致问题。
数据库执行时间：由于Now()函数在数据库执行查询时生成时间，如果一个请求涉及多个查询，而查询之间有延迟，这可能会导致时间上的微小不一致。
测试复杂性：使用Now()可能会使单元测试更复杂，因为在测试环境中控制或模拟数据库返回的Now()值通常比使用固定的datetime值更困难。

总结

在Django与数据库交互时，如果需要获取当前时间,应优先考虑使用django.db.models.functions.Now()，而不是datetime.datetime.now()，特别是当涉及到使用类属性queryset的情况。这样可以确保每次请求都能反映真实的当前时间，避免由于查询集缓存所导致的时间判断错误。确保时间数据的一致性与准确性。
若使用queryset应该避免存在动态计算的情况,比如上述例子的status字段计算,queryset = Announcement.objects.all()程序不会在每次请求时都重新计算当前时间，而是使用缓存的查询集。