Django PositiveSmallIntegerField 新手指南

更新日期： 2025 年 1 月 7 日

在 Django 中，PositiveSmallIntegerField 是一種專門用於儲存 正整數 的欄位類型。

它適合儲存範圍較小且不需要負數的數值，如評分或小範圍的計數。

本篇文章將帶你了解這個欄位的用途、優勢以及與其他整數欄位的比較，讓你能夠在 Django 專案中正確選擇最適合的欄位類型。

什麼是 PositiveSmallIntegerField？

PositiveSmallIntegerField 是 Django ORM 提供的一種 數值型欄位，用於儲存非負的正整數。

核心特性

• 數值範圍：只允許儲存 0 到 32,767 之間的正整數（16 位元）。
• 用途：適合儲存小範圍的正整數數據，如：
  • 評分（如 1 到 5）
  • 庫存數量（範圍較小的庫存數）
  • 票數統計
• 限制：
  • 只能儲存正整數（不包含負數）。
  • 超過 32,767 的數值會導致數據儲存失敗。

PositiveSmallIntegerField 的優勢

優點

1. 節省資料庫空間
   • 只佔用 2 個位元組 (16 位元)，比標準的整數欄位佔用空間更少。
2. 自動限制負數
   • 內建限制，只允許正整數輸入，無需額外的驗證邏輯。
3. 效能優化
   • 儲存空間小，適用於需要高效查詢與統計的場合，如投票系統或評分系統。

限制

• 範圍較小：最多只能儲存到 32,767，如果需要儲存更大的數字，建議使用 PositiveIntegerField。
• 僅限正整數：不適用於需要儲存負數的情境。

與其他整數欄位的比較

Django 提供了多種整數欄位類型，每種欄位的儲存範圍與適用情境各不相同。

以下是 PositiveSmallIntegerField 與其他常用整數欄位的比較表格：

何時使用 PositiveSmallIntegerField？

適合的使用情境

• 評分系統：如 1 到 5 顆星的評分。
• 投票系統：統計小範圍的票數或投票結果。
• 庫存管理：小型店面的庫存數量（不超過 32,767）。
• 等級與階層：如遊戲中的角色等級或經驗值等。

不適用的情境

• 需要儲存負數 → 使用 SmallIntegerField 或 IntegerField
• 需要儲存極大數值 → 使用 BigIntegerField
• 大範圍正整數 → 使用 PositiveIntegerField

PositiveSmallIntegerField 的最佳實踐

搭配驗證器 (Validators)

雖然 PositiveSmallIntegerField 自帶正整數限制，但你仍可以使用 Django 的 validators 進一步限制範圍，例如限制分數在 1 到 5 之間。

from django.db import models
from django.core.validators import MinValueValidator, MaxValueValidator

class Rating(models.Model):
    rating = models.PositiveSmallIntegerField(
        validators=[
            MinValueValidator(1),
            MaxValueValidator(5)
        ]
    )

優化查詢

由於這類欄位適用於小型數據，建議搭配索引以提高查詢效能：

class Rating(models.Model):
    rating = models.PositiveSmallIntegerField(db_index=True)

補充：索引是什麼？

在 Django 的模型欄位中，db_index=True 是用來在資料庫中建立 索引 (Index) 的參數。

這個設定可以顯著提高查詢效率，尤其是在對大量數據進行篩選或排序時非常有用。

索引是一種資料庫的優化技術，本質上是一種特殊的資料結構，用於加速對資料的檢索操作。

它就像一本書的目錄，可以幫助資料庫更快地定位到符合條件的數據，而不需要逐筆掃描整個資料表。

當你在 rating 欄位上使用 db_index=True，Django 會在資料庫中自動建立索引。

查詢時，資料庫會優先使用這個索引進行搜尋，而非逐筆掃描整個資料表。

舉例：

• 如果你有一個包含 100 萬筆評分紀錄的資料表，當你查詢「所有評分為 5 分的紀錄」時，沒有索引的情況下，資料庫需要逐筆檢查每條記錄。
• 若針對 rating 欄位建立索引，資料庫會根據索引快速跳轉到所有符合條件的紀錄，查詢速度可提升數十倍甚至更多。

db_index=True 的優點

✅ 查詢速度更快

• 對於需要篩選 (filter) 或排序 (order_by) 的欄位，能顯著提高查詢效能。

✅ 適用於大量數據

• 對於擁有數千筆以上記錄的資料表，索引能減少搜尋時間。

✅ 自動化管理

• 使用 db_index=True，Django 會自動在資料庫中建立索引，無需手動管理。

db_index=True 的限制與注意事項

❗ 占用額外的儲存空間

• 索引需要額外的磁碟空間來存儲索引資料結構。
• 對於小型數據表 (如幾百筆資料)，使用索引的效益不明顯。

❗ 影響寫入效能

• 在插入或更新資料時，索引需要同步更新，可能會降低寫入 (INSERT/UPDATE) 的速度。
• 因此，不建議為經常變動的欄位（如狀態欄位）建立索引。

❗ 過多的索引可能降低效能

• 每個索引都需要維護，因此若在多個欄位上建立索引，可能導致效能下降。

總結

PositiveSmallIntegerField 是一個適用於 小範圍正整數 的 Django 模型欄位。

它的優勢在於節省資料庫空間並自動防止負數輸入，特別適合用於評分系統、票數計算等場景。

然而，選擇正確的欄位類型需要根據數據的範圍與儲存需求來決定。

選擇指南回顧：

• 適合小範圍正整數 → PositiveSmallIntegerField
• 需要支援負數 → SmallIntegerField
• 一般範圍正整數 → PositiveIntegerField
• 極大數據 → BigIntegerField

希望這篇文章能幫助你更了解 PositiveSmallIntegerField 的使用時機與最佳實踐！😊