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= Django重构技巧 =

'''Django重构技巧'''是指通过优化代码结构、提高可维护性和性能来改进现有Django项目的实践方法。重构不改变外部行为，但能显著提升代码质量，尤其适合长期维护的项目。本指南将介绍常见的Django重构模式，并提供实际案例。

== 为什么需要重构 ==
随着Django项目增长，可能出现以下问题：
* 视图函数过于复杂（超过200行）
* 模型包含冗余字段或方法
* 重复代码分散在多处
* 模板逻辑过于复杂
* 测试覆盖率不足

重构能解决这些问题，使代码更符合[[w:Don't_repeat_yourself|DRY原则]]和[[w:Separation_of_concerns|关注点分离]]原则。

== 常见重构技巧 ==

=== 1. 拆分庞大视图 ===
'''问题场景'''：单个视图处理多种HTTP方法和业务逻辑

<syntaxhighlight lang="python">
# 重构前 - 混合逻辑的视图
def user_profile(request):
    if request.method == 'POST':
        # 处理表单提交（约50行）
        ...
    elif request.method == 'GET':
        # 处理数据显示（约70行）
        ...
    # 其他逻辑（约30行）
</syntaxhighlight>

'''解决方案'''：使用基于类的视图(CBV)或拆分为多个函数

<syntaxhighlight lang="python">
# 重构后 - 使用CBV
from django.views import View

class UserProfileView(View):
    def get(self, request):
        """处理GET请求"""
        # 精简后的逻辑（约30行）
    
    def post(self, request):
        """处理POST请求"""
        # 精简后的逻辑（约40行）
</syntaxhighlight>

=== 2. 模型优化 ===
'''问题场景'''：模型包含冗余计算或违反单一职责原则

<syntaxhighlight lang="python">
# 重构前
class Order(models.Model):
    # 字段定义...
    
    def total_price(self):
        # 计算逻辑与模型耦合
        return sum(item.price for item in self.items.all())
    
    def generate_pdf(self):
        # 报表生成不应属于模型职责
        ...
</syntaxhighlight>

'''解决方案'''：使用服务层分离业务逻辑

<syntaxhighlight lang="python">
# 重构后
# models.py
class Order(models.Model):
    # 只保留数据相关定义

# services.py
class OrderService:
    @staticmethod
    def calculate_total(order):
        return sum(item.price for item in order.items.all())
    
    @staticmethod
    def generate_pdf_report(order):
        ...
</syntaxhighlight>

=== 3. 模板标签优化 ===
'''问题场景'''：模板中包含复杂逻辑或重复代码片段

```django
<!-- 重构前 -->
{% for item in items %}
    {% if item.status == 'active' and user.is_authenticated or item.owner == request.user %}
        <!-- 复杂显示逻辑 -->
    {% endif %}
{% endfor %}
```

'''解决方案'''：使用自定义模板标签

<syntaxhighlight lang="python">
# templatetags/item_tags.py
from django import template

register = template.Library()

@register.filter
def is_visible_to(item, user):
    return item.status == 'active' and user.is_authenticated or item.owner == user
</syntaxhighlight>

```django
<!-- 重构后 -->
{% load item_tags %}

{% for item in items %}
    {% if item|is_visible_to:request.user %}
        <!-- 简化后的显示 -->
    {% endif %}
{% endfor %}
```

== 高级重构模式 ==

=== 1. 查询优化 ===
使用[[w:Database_index|数据库索引]]和[[w:Query_optimization|查询优化]]技巧：

<syntaxhighlight lang="python">
# 重构前
users = User.objects.filter(is_active=True)
for user in users:
    posts = Post.objects.filter(author=user)  # N+1查询问题

# 重构后
users = User.objects.filter(is_active=True).prefetch_related('posts')
</syntaxhighlight>

=== 2. 信号解耦 ===
使用Django信号实现松耦合：

<mermaid>
graph LR
    A[模型保存] --> B((信号))
    B --> C[处理日志]
    B --> D[发送通知]
    B --> E[更新缓存]
</mermaid>

<syntaxhighlight lang="python">
# signals.py
from django.db.models.signals import post_save
from django.dispatch import receiver

@receiver(post_save, sender=Order)
def update_inventory(sender, instance, **kwargs):
    """订单保存后更新库存"""
    InventoryService.update_for_order(instance)
</syntaxhighlight>

== 重构工作流程 ==
推荐的重构步骤：

1. 确保有完善的测试覆盖率
2. 使用版本控制（如Git）创建新分支
3. 每次只重构一个小功能点
4. 运行测试验证行为不变
5. 提交原子性变更
6. 代码审查后合并

== 实际案例 ==
'''电商项目支付模块重构'''：

重构前结构：
<mermaid>
graph TD
    A[视图] --> B[处理支付]
    A --> C[生成收据]
    A --> D[更新库存]
    A --> E[发送邮件]
</mermaid>

重构后结构：
<mermaid>
graph TD
    A[视图] --> B[PaymentService]
    B --> C[ReceiptService]
    B --> D[InventoryService]
    B --> E[NotificationService]
</mermaid>

关键改进：
* 将500行的视图拆分为4个服务类
* 使用策略模式支持多种支付方式
* 异步处理非关键路径（如邮件发送）
* 测试覆盖率从40%提升至85%

== 重构工具推荐 ==
* '''静态分析''': pylint, flake8
* '''测试工具''': pytest-django
* '''性能分析''': Django Debug Toolbar
* '''依赖检查'': pipdeptree

== 数学表达示例 ==
当需要计算分页性能时，可使用：

<math>
O(\log n) \text{ (索引查询)} < O(n) \text{ (全表扫描)}
</math>

== 总结 ==
Django重构是持续改进的过程，重点在于：
* 保持功能不变的前提下改进结构
* 遵循SOLID原则
* 小步迭代降低风险
* 完善的测试保障

通过系统化重构，可以使Django项目保持长期可维护性，适应业务增长需求。

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