【Django】缓存机制

缓存的介绍

在动态网站中,用户所有的请求,服务器都会去数据库中进行相应的增,删,查,改,渲染模板,执行业务逻辑,最后生成用户看到的页面

当一个网站的用户访问量很大的时候,每一次的的后台操作,都会消耗很多的服务端资源,所以必须使用缓存来减轻后端服务器的压力.

缓存是将一些常用的数据保存内存或者memcache中,在一定的时间内有人来访问这些数据时,则不再去执行数据库及渲染等操作,而是直接从内存或memcache的缓存中去取得数据,然后返回给用户

可以局部缓存，也可以全站缓存(可以放在中间件中)

Django的6种缓存方式

• 开发调试缓存dummy.DummyCache

  此模式为开发调试使用,实际上不执行任何操作

  • settings.py文件配置如下:

    CACHES = {'default': {'BACKEND': 'django.core.cache.backends.dummy.DummyCache',  # 缓存后台使用的引擎'TIMEOUT': 300,            # 缓存超时时间（默认300秒，None表示永不过期，0表示立即过期）'OPTIONS':{'MAX_ENTRIES': 300,          # 最大缓存记录的数量（默认300）'CULL_FREQUENCY': 3,          # 缓存到达最大个数之后，剔除缓存个数的比例，即：1/CULL_FREQUENCY（默认3）},}
    }
    

• 内存缓存locmem.LocMemCache

  将缓存内容保存至内存区域中

  • settings.py文件配置如下：

    CACHES = {'default': {'BACKEND': 'django.core.cache.backends.locmem.LocMemCache',  # 指定缓存使用的引擎'LOCATION': 'unique-snowflake',         # 写在内存中的变量的唯一值 'TIMEOUT':300,             # 缓存超时时间(默认为300秒,None表示永不过期)'OPTIONS':{'MAX_ENTRIES': 300,           # 最大缓存记录的数量（默认300）'CULL_FREQUENCY': 3,          # 缓存到达最大个数之后，剔除缓存个数的比例，即：1/CULL_FREQUENCY（默认3）}  }
    }
    

• 文件缓存filebased.FileBasedCache⭐️

  把缓存数据存储在文件中

  • settings.py文件配置如下：

    CACHES = {'default':{'BACKEND': 'django.core.cache.backends.filebased.FileBasedCache', #指定缓存使用的引擎'LOCATION': '/var/tmp/django_cache',        #指定缓存的路径'TIMEOUT':300,              #缓存超时时间(默认为300秒,None表示永不过期)'OPTIONS':{'MAX_ENTRIES': 300,            # 最大缓存记录的数量（默认300）'CULL_FREQUENCY': 3,           # 缓存到达最大个数之后，剔除缓存个数的比例，即：1/CULL_FREQUENCY（默认3）}}   
    }
    

• 数据库缓存db.DatabaseCache

  把缓存数据存储在数据库中

  • settings.py文件配置如下：

    CACHES = {'default': {'BACKEND': 'django.core.cache.backends.db.DatabaseCache',  # 指定缓存使用的引擎'LOCATION': 'cache_table',          # 数据库表    'OPTIONS':{'MAX_ENTRIES': 300,           # 最大缓存记录的数量（默认300）'CULL_FREQUENCY': 3,          # 缓存到达最大个数之后，剔除缓存个数的比例，即：1/CULL_FREQUENCY（默认3）}  }   
    }
    

  • 注意,创建缓存的数据库表使用的语句:

    python manage.py createcachetable
    

• Memcache缓存memcached.MemcachedCache

  使用python-memcached模块连接memcache;

  Memcached是Django原生支持的缓存系统.要使用Memcached,需要下载Memcached的支持库python-memcached或pylibmc.

  Memcached是基于内存的缓存,数据存储在内存中.所以如果服务器死机的话,数据就会丢失,所以Memcached一般与其他缓存配合使用

  • settings.py文件配置

    CACHES = {'default': {'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache', # 指定缓存使用的引擎'LOCATION': '192.168.10.100:11211',         # 指定Memcache缓存服务器的IP地址和端口'OPTIONS':{'MAX_ENTRIES': 300,            # 最大缓存记录的数量（默认300）'CULL_FREQUENCY': 3,           # 缓存到达最大个数之后，剔除缓存个数的比例，即：1/CULL_FREQUENCY（默认3）}}
    }
    

  • LOCATION也可以配置成如下:

    'LOCATION': 'unix:/tmp/memcached.sock',   # 指定局域网内的主机名加socket套接字为Memcache缓存服务器'LOCATION': [         # 指定一台或多台其他主机ip地址加端口为Memcache缓存服务器'192.168.10.100:11211','192.168.10.101:11211','192.168.10.102:11211',
    ]
    

• Memcache缓存memcached.PyLibMCCache

  使用pylibmc模块连接memcache

  • settings.py文件配置

    settings.py文件配置CACHES = {'default': {'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.PyLibMCCache',  # 指定缓存使用的引擎'LOCATION':'192.168.10.100:11211',         # 指定本机的11211端口为Memcache缓存服务器'OPTIONS':{'MAX_ENTRIES': 300,            # 最大缓存记录的数量（默认300）'CULL_FREQUENCY': 3,           # 缓存到达最大个数之后，剔除缓存个数的比例，即：1/CULL_FREQUENCY（默认3）},  }}
    

  • LOCATION也可以配置成如下:

    'LOCATION': '/tmp/memcached.sock',  # 指定某个路径为缓存目录'LOCATION': [       # 分布式缓存,在多台服务器上运行Memcached进程,程序会把多台服务器当作一个单独的缓存,而不会在每台服务器上复制缓存值'192.168.10.100:11211','192.168.10.101:11211','192.168.10.102:11211',
    ]
    

Django缓存的应用

Django提供了不同粒度的缓存,可以缓存某个页面,可以只缓存一个页面的某个部分,甚至可以缓存整个网站

• 内存缓存@cache_page(timeout)

  • 视图

    from django.views.decorators.cache import cache_page
    import time
    from .models import *@cache_page(15)          #超时时间为15秒
    def index(request):t=time.time()      #获取当前时间bookList=Book.objects.all()return render(request,"index.html",locals())
    

• 文件缓存

  • 更改settings.py的配置
  • 再次刷新浏览器,可以看到在刚才配置的目录下生成的缓存文件
  • Django会以自己的形式把缓存文件保存在配置文件中指定的目录中

• 全站使用缓存

  既然是全站缓存,当然要使用Django中的中间件.

  用户的请求通过中间件,经过一系列的认证等操作,如果请求的内容在缓存中存在,则使用FetchFromCacheMiddleware获取内容并返回给用户

  当返回给用户之前,判断缓存中是否已经存在,如果不存在,则UpdateCacheMiddleware会将缓存保存至Django的缓存之中,以实现全站缓存

  • settings.py文件配置

    #缓存整个站点，是最简单的缓存方法--------默认是放在内存中#在 MIDDLEWARE_CLASSES 中加入 'update' 和 'fetch' 中间件
    MIDDLEWARE_CLASSES = ('django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware', # 第一，响应HttpResponse中设置几个headers'django.middleware.common.CommonMiddleware','...','django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware', # 最后，用来缓存通过GET和HEAD方法获取的状态码为200的响应
    )
    # 'update' 必须配置在第一个
    # 'fetch' 必须配置在最后一个CACHE_MIDDLEWARE_SECONDS=10
    

  • 视图层

    from django.views.decorators.cache import cache_page
    import time
    from .models import *def index(request):print(1111111111)   #遇到中间件就直接返回了，在刷新页面，在终端就不会再打印1111111111了t=time.time()      #获取当前时间bookList=Book.objects.all()return render(request,"index.html",locals())def foo(request):t=time.time()      #获取当前时间return HttpResponse("HELLO:"+str(t))
    

  • 模板(index.html)：

    <!DOCTYPE html>
    <html lang="en">
    <head><meta charset="UTF-8"><title>Title</title>
    </head>
    <body>
    <h3 style="color: green">当前时间:-----{{ t }}</h3><ul>{% for book in bookList %}<li>{{ book.name }}--------->{{ book.price }}$</li>{% endfor %}
    </ul></body>
    </html>
    

    其余代码不变,刷新浏览器是10秒,页面上的时间变化一次,这样就实现了全站缓存.（缓存了10秒）

• 局部视图缓存@cache_page(timeout)

  刷新页面时,整个网页有一部分实现缓存(如果是CBV可以继承一个类，对于FBV可以使用装饰器)

  • 视图层：

    from django.views.decorators.cache import cache_page
    import time
    from .models import *@cache_page(10)       #缓存某一个视图10秒
    def index(request):t=time.time()      #获取当前时间bookList=Book.objects.all()return render(request,"index.html",locals())
    

  • 模板(index.html)

    {% load cache %}
    <!DOCTYPE html>
    <html lang="en">
    <head><meta charset="UTF-8"><title>Title</title>
    </head>
    <body><h3 style="color: green">不缓存:-----{{ t }}</h3>
    <!--缓存某一部分，这样就可以将视图函数的缓存装饰器去掉了-->
    {% cache 2 'name' %}         <!--缓存某一部分2秒，缓存的名字可以随便写，一般可以写的右意义点--><h3>缓存:-----:{{ t }}</h3>
    {% endcache %}</body>
    </html>