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Como usar múltiplos databases no Django

Utilizando o Database Router de uma forma genérica

Existem diversos motivos para utilizar mais de um banco de dados no seu projeto de software. Um deles pode ser as réplicas, por exemplo. Neste caso o aplicativo escreve as informações em um banco de dados, mas lê de outro.

Um diagrama mostrando o banco primário e suas réplicas de leitura

A vantagem de usar uma réplica é que a escrita em banco é mais custosa do que a leitura. Então, se uma consulta for feita durante um processo de inserção de dados, dependendo da quantidade de dados que está sendo escrito no database, ela pode acabar ficando muito mais lenta, causando um problema de timeout ou até tirando seu sistema do ar.

Esse é apenas um dos exemplos que é abordado na própria documentação oficial do Django. Como mostra este link.

Obviamente, esse não é o único motivo para se ter mais de um database no sistema, podem existir inúmeros, incluindo o que me fez pesquisar sobre isso. Vou falar mais sobre o meu caso específico no final desta publicação.

Definindo os databases

O primeiro passo para utilizar mais de um database no Django é definir seus bancos de dados nas configurações do arquivo settings.py.

DATABASES = {
    'default': {},
    'primary': {
        'NAME': 'primary',
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
        'USER': 'mysql_user',
        'PASSWORD': 'spam',
    },
    'replica1': {
        'NAME': 'replica1',
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
        'USER': 'mysql_user',
        'PASSWORD': 'eggs',
    },
    'replica2': {
        'NAME': 'replica2',
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
        'USER': 'mysql_user',
        'PASSWORD': 'bacon',
    },
}

Com esse código, retirado da documentação do Django, estamos definindo um banco de dados principal MySQL e mais duas réplicas.

A partir de agora você pode alternar o banco manualmente chamando o using() do QuerySet. Ele recebe apenas um argumento, o nome do banco de dados.

>>> # Isso irá rodar a consulta no banco 'default'.
>>> Author.objects.all()
>>> # Isso também.
>>> Author.objects.using('default').all()
>>> # Já esse irá rodar a consulta no banco 'other'.
>>> Author.objects.using('other').all()

Acredito que esse approach não deve agradar muito o desenvolvedor. Ter que definir manualmente qual o banco a ser utilizado em cada query, não é lá muito prático, certo?

Pra evitar isso temos o Database Router, o roteador de banco de dados nativo do Django.

Criando um Database Router

O roteador de banco de dados simplesmente define qual banco é usado para cada tipo de operação.

No exemplo abaixo, também retirado da documentação do Django, mostro como rotear entre os bancos. Nesse caso, vamos ler das réplicas e escrever no primário.

import random
class PrimaryReplicaRouter(object):
    def db_for_read(self, model, **hints):
        """
        Consultas vão aleatoriamente para uma das réplicas.
        """
        return random.choice(['replica1', 'replica2'])
    def db_for_write(self, model, **hints):
        """
        Escritas sempre são feitas no banco primário.
        """
        return 'primary'
    def allow_relation(self, obj1, obj2, **hints):
        """
        Relações entre objetos são permitidas se ambos estiverem no 
        pool primary/replica.
        """
        db_list = ('primary', 'replica1', 'replica2')
        if obj1._state.db in db_list and obj2._state.db in db_list:
            return True
        return None
    def allow_migrate(self, db, app_label, model_name=None, **hints):
        """
        All non-auth models end up in this pool.
        """
        return True

Note que o roteador de banco de dados disponibiliza quatro métodos. São eles:

  • db_for_write()
  • db_for_read()
  • allow_relation()
  • allow_migrate()

Na leitura escolhemos aleatoriamente uma das duas réplicas e na escrita escolhemos o banco primário. Perceba que simplesmente retornamos o nome do banco, que definimos nas configurações de database no settings.py.

Para que o router seja aplicado, precisamos adicionar a constante DATABASE_ROUTERS no arquivo settings.py, como mostro abaixo.

DATABASE_ROUTERS = ['caminho.para.o.PrimaryReplicaRouter']

Este é um exemplo simplificado do que pode ser feito com os database routers. Apenas resumi a documentação do Django sobre o assunto até agora.

Partimos para algo diferente, então.

Uma solução mais genérica

Procurando sobre o assunto na internet, cheguei até esta postagem de 2011 que mostra uma solução mais genérica para o database router e ainda com possibilidade de utilizar para mais de um app do Django.

from django.conf import settings
class DatabaseAppsRouter(object):
    """
    A router to control all database operations on models for different databases.
    In case an app is not set in settings.DATABASE_APPS_MAPPING, the router will fallback to the `default` database.
    Settings example:
    DATABASE_APPS_MAPPING = {'app1': 'db1', 'app2': 'db2'}
    """
    def db_for_read(self, model, **hints):
        """"Point all read operations to the specific database."""
        if settings.DATABASE_APPS_MAPPING.has_key(model._meta.app_label):
            return settings.DATABASE_APPS_MAPPING[model._meta.app_label]
        return None
    def db_for_write(self, model, **hints):
        """Point all write operations to the specific database."""
        if settings.DATABASE_APPS_MAPPING.has_key(model._meta.app_label):
            return settings.DATABASE_APPS_MAPPING[model._meta.app_label]
        return None
    def allow_relation(self, obj1, obj2, **hints):
        """Allow any relation between apps that use the same database."""
        db_obj1 = settings.DATABASE_APPS_MAPPING.get(obj1._meta.app_label)
        db_obj2 = settings.DATABASE_APPS_MAPPING.get(obj2._meta.app_label)
        if db_obj1 and db_obj2:
            if db_obj1 == db_obj2:
                return True
            else:
                return False
        return None
    def allow_syncdb(self, db, model):
        """Make sure that apps only appear in the related database."""
        if db in settings.DATABASE_APPS_MAPPING.values():
            return settings.DATABASE_APPS_MAPPING.get(model._meta.app_label) == db
        elif settings.DATABASE_APPS_MAPPING.has_key(model._meta.app_label):
            return False
        return None

Agora basta mapear os apps com os databases no seu settings.py:

# Fonte: http://stackoverflow.com/a/18548287
DATABASE_ROUTERS = ['caminho.para.o.DatabaseAppsRouter']
DATABASE_APPS_MAPPING = {'nome_do_app': 'nome_do_db',
                         'nome_do_outro_app': 'nome_do_outro_db'}

No Meta do meu model eu defino o app_label, como no exemplo abaixo.

class Author(models.Model):
    name = models.CharFiels(max_length=120)
    class Meta:
        app_label = 'nome_do_app'

No meu caso de uso dessa solução, eu precisava que apenas um model lesse de um banco da dados diferente dos outros. Então, somente nele, eu adicionei o app_label mapeado com o banco de dados diferente.

Todos os outros models, que não possuem essa configuração, usam o banco default automaticamente, apenas o model com o app_label definido passa a usar o outro database.

Essa solução simplificou muito minha vida, pois agora eu posso continuar fazendo as consultas normalmente, porque o database router vai rotear tudo de maneira automática. Não preciso mais me preocupar com qual banco ele está buscando a informação em cada model.

Concluindo

Bem, é isso que tenho para mostrar. Sei que a abordagem é simplificada, mas foi a primeira vez que trabalhei nesse problema e quis dividir o que aprendi por aqui.

Espero que tenha ficado tranquilo de entender sobre o roteamento de banco de dados no Django. Caso eu não tenho sido claro em algum detalhe, entre em contanto.

Publicado originalmente no Medium.

Por Marcus Beck

Quadrinista, desenvolvedor de software e criador da Fliptru.

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