搜索多对多关系中的项目

Question

我目前正在编写一个应用程序,允许用户存储图像,然后标记这些图像.我正在使用Python和Peewee ORM(http://charlesleifer.com/docs/peewee/),这与Django的ORM非常相似.

我的数据模型看起来像这样(简化):

class Image(BaseModel):
    key = CharField()

class Tag(BaseModel):
    tag = CharField()

class TagRelationship(BaseModel):
    relImage = ForeignKeyField(Image)
    relTag   = ForeignKeyField(Tag)

现在,我从概念上理解如何查询具有给定标记集的所有图像:

SELECT Image.key
  FROM Image
INNER JOIN TagRelationship
    ON Image.ID = TagRelationship.ImageID
INNER JOIN Tag
    ON TagRelationship.TagID = Tag.ID
 WHERE Tag.tag
       IN ( 'A' , 'B' )     -- list of multiple tags
GROUP BY Image.key
HAVING COUNT(*) = 2         -- where 2 == the number of tags specified, above

但是,我也希望能够进行更复杂的搜索.具体来说,我希望能够指定一个"所有标签"列表 - 即图像必须包含要返回的所有指定标签,以及"any"列表和"none"列表.

编辑:我想澄清一点.具体来说,上述查询是"所有标签"式查询.它返回包含所有给定标签的图像.我希望能够指定类似的内容:"给我所有带有标签的图像(绿色,山峰),任何一个标签(背景,风景),但不是标签(数字,绘图)".

现在,理想情况下,我希望这是一个SQL查询,因为使用LIMIT和OFFSET,分页变得非常容易.我实际上有一个实现工作,我只是将所有内容加载到Python集中,然后使用各种交集运算符.我想知道的是,是否有一种方法可以同时执行此操作？

此外,对于那些感兴趣的人,我通过电子邮件向Peewee的作者发送了关于如何使用Peewee表示上述查询的电子邮件,他回答了以下解决方案:

Image.select(['key']).group_by('key').join(TagRelationship).join(Tag).where(tag__in=['tag1', 'tag2']).having('count(*) = 2')

或者,或者更短的版本:

Image.filter(tagrelationship_set__relTag__tag__in=['tag1', 'tag2']).group_by(Image).having('count(*) = 2')

在此先感谢您的时间.

Answer 1

SELECT Image.key
  FROM Image
  JOIN TagRelationship
    ON Image.ID = TagRelationship.ImageID
  JOIN Tag
    ON TagRelationship.TagID = Tag.ID
 GROUP BY Image.key
HAVING SUM(Tag.tag IN (mandatory tags )) = N  /*the number of mandatory tags*/
   AND SUM(Tag.tag IN (optional tags  )) > 0
   AND SUM(Tag.tag IN (prohibited tags)) = 0

更新

上述查询的一种更通用的版本（使用CASE表达式将IN谓词的布尔结果转换为整数）：

SELECT Image.key
  FROM Image
  JOIN TagRelationship
    ON Image.ID = TagRelationship.ImageID
  JOIN Tag
    ON TagRelationship.TagID = Tag.ID
 GROUP BY Image.key
HAVING SUM(CASE WHEN Tag.tag IN (mandatory tags ) THEN 1 ELSE 0 END) = N  /*the number of mandatory tags*/
   AND SUM(CASE WHEN Tag.tag IN (optional tags  ) THEN 1 ELSE 0 END) > 0
   AND SUM(CASE WHEN Tag.tag IN (prohibited tags) THEN 1 ELSE 0 END) = 0

或使用COUNT个而不是SUM：

SELECT Image.key
  FROM Image
  JOIN TagRelationship
    ON Image.ID = TagRelationship.ImageID
  JOIN Tag
    ON TagRelationship.TagID = Tag.ID
 GROUP BY Image.key
HAVING COUNT(CASE WHEN Tag.tag IN (mandatory tags ) THEN 1 END) = N  /*the number of mandatory tags*/
   AND COUNT(CASE WHEN Tag.tag IN (optional tags  ) THEN 1 END) > 0
   AND COUNT(CASE WHEN Tag.tag IN (prohibited tags) THEN 1 END) = 0