Django 性能监控与优化平台 · 埋雷对照与 AST 自动诊断

这个项目解决什么问题

N+1 查询、无索引过滤、全表加载这类性能问题有个共同特点：不报错、不打日志，只有访问量上来之后才以"CPU 100%"的形式暴露，而且很难说清到底慢在哪。本项目不是讲理论，而是把完整证据链搭出来：一个故意埋了四类典型性能问题的"论坛"（问题版），一个逐项修复的对照版（优化版），再加上自研的采集中间件与诊断引擎——问题在哪一行、为什么慢、怎么修、修完快多少，全部落在数据和报告里。

核心亮点

• 问题版 / 优化版同框对比：两个路由渲染同一个模板，功能完全一致，只有查询方式不同。页面底部实时显示 SQL 查询数与耗时，SQL 次数从"随帖子数线性增长"降到个位数，数字即证据。
• 纯自研 AST 诊断规则引擎（核心创新）：用 Python 标准库 ast 扫描视图源码，内置循环内查询（N+1 嫌疑）、未预取的外键访问、无 limit 的 all() 三条静态规则，再结合采集表的慢请求/慢查询数据做动态印证——不依赖任何外部 SaaS，每条结论都带问题位置、严重级别、推断原因和修复建议代码。
• 自写采集中间件：通过 force_debug_cursor 捕获每个请求的 SQL（不依赖 DEBUG 开关），慢查询（>100ms）连同耗时一起写入 SQLite，面板与诊断引擎都吃这份数据。
• 一份数据，多处可用：ECharts 监控面板（AJAX 自动刷新）、可导出的 Markdown 诊断报告、简版 Prometheus /metrics 端点、进程内基准压测对比表——Prometheus/Grafana 可接可不接，平台自身独立可用。

效果预览

监控面板的请求耗时趋势，问题版长期在告警线附近，优化版稳定在几十毫秒：

自动诊断报告（静态扫描 R1-R3 + 动态指标 D1-D2），定位到 forum/views.py 的具体行号并给出修复片段：

预览图基于 init_data 模拟指标与演示代码的实际扫描结果排版，实际运行效果以平台页面为准。

你将学到

• Django 性能问题的标准成因与修法：select_related / prefetch_related / annotate / LIMIT / 索引，以及它们为什么有效
• 用一个中间件完成请求级性能采集（耗时、SQL 次数、慢查询落库）
• 用标准库 ast 写静态分析规则：安全地遍历语法树、定位可疑模式、生成可解释的报告
• 简版 Prometheus 文本格式的写法，以及 Grafana 面板的常用查询

适合谁

需要完成 Web 方向毕业设计、或想系统搞懂"Django 到底慢在哪"的学习者。难度 ★★★，代码注释齐全，四类性能问题都是真实生产环境的常见形态，不是造出来给人看的。

交付内容：完整可运行源码、README.md（逐步运行方法与实现说明）、requirements.txt。

许可：个人使用，可用于自己的学习、课程实验与研究报告，请勿转售或公开传播。

环境与步骤

pip install -r requirements.txt

pip install -r requirements.txt
python manage.py migrate
python manage.py init_data          # 用户/帖子/回复 + 模拟监控指标
python manage.py runserver 8014     # 端口 8014

访问 /forum/problem/ 与 /forum/optimized/ 对比底部数字，再看 /monitor/ 面板与 /diagnose/ 诊断报告；压测可走 /benchmark/ 页面或 python manage.py run_benchmark。

Q：端口和各个入口在哪？

A：开发端口 8014。/forum/problem/ 是埋了四类性能问题的版本，/forum/optimized/ 是逐项修复的对照版，两者功能一致、只有查询方式不同，页面底部实时显示 SQL 条数与耗时；监控面板在 /，诊断在 /diagnose/，压测在 /benchmark/，Prometheus 指标在 /metrics。

Q：诊断是接了第三方 APM 吗？

A：不是，全部自研。中间件用 force_debug_cursor 捕获每个请求的 SQL（不依赖 DEBUG 开关）写入 SQLite；诊断引擎用标准库 ast 扫描视图源码，内置循环内查询（N+1 嫌疑）、未预取外键、无 limit 的 all() 三条静态规则，再用采集到的慢请求数据做动态印证，每条结论带问题位置、严重级别与修复建议代码。

Q：要先造数据吗？

A：要。跑 python manage.py init_data 生成帖子与回复，否则对比页没有可查询的数据量，SQL 条数从“随帖子数线性增长”降到个位数这件事就看不出来。

Q：django-debug-toolbar、silk、django-prometheus 要装吗？

A：不需要。它们在 requirements.txt 里是注释项，代码中一律 try-import：装了自动多出面板，不装不影响主流程。