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Django 之 緩存機制

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Django 緩存機制

緩存介紹

在動態網站中,用戶所有的請求,服務器都會去數據庫中進行相應的增,刪,查,改,渲染模板,執行業務邏輯,最後生成用戶看到的頁面.

當一個網站的用戶訪問量很大的時候,每一次的的後臺操作,都會消耗很多的服務端資源,所以必須使用緩存來減輕後端服務器的壓力.

緩存是將一些常用的數據保存內存或者memcache中,在一定的時間內有人來訪問這些數據時,則不再去執行數據庫及渲染等操作,而是直接從內存或memcache的緩存中去取得數據,然後返回給用戶.

Django提供了6種緩存方式

  • 開發調試緩存
  • 內存緩存
  • 文件緩存
  • 數據庫緩存
  • Memcache緩存(使用python-memcached模塊)
  • Memcache緩存(使用pylibmc模塊)

經常使用的有文件緩存Mencache緩存

各種緩存配置

開發調試(此模式為開發調試使用,實際上不執行任何操作)

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CACHES = {
 default: {
  BACKEND: django.core.cache.backends.dummy.DummyCache,  # 緩存後臺使用的引擎
  TIMEOUT: 300,            # 緩存超時時間(默認300秒,None表示永不過期,0表示立即過期)
  OPTIONS:{
   MAX_ENTRIES: 300,          #
最大緩存記錄的數量(默認300) CULL_FREQUENCY: 3, # 緩存到達最大個數之後,剔除緩存個數的比例,即:1/CULL_FREQUENCY(默認3) }, } }
settings.py文件配置

內存緩存(將緩存內容保存至內存區域中)

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CACHES = {
 default: {
  BACKEND: django.core.cache.backends.locmem.LocMemCache,  # 指定緩存使用的引擎
  LOCATION: unique-snowflake,         #
寫在內存中的變量的唯一值 TIMEOUT:300, # 緩存超時時間(默認為300秒,None表示永不過期) OPTIONS:{ MAX_ENTRIES: 300, # 最大緩存記錄的數量(默認300) CULL_FREQUENCY: 3, # 緩存到達最大個數之後,剔除緩存個數的比例,即:1/CULL_FREQUENCY(默認3) } } }
settings.py文件配置

文件緩存(把緩存數據存儲在文件中)

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CACHES = {
 default: {
  BACKEND: django.core.cache.backends.filebased.FileBasedCache, #指定緩存使用的引擎
  LOCATION: /var/tmp/django_cache,        #指定緩存的路徑
  TIMEOUT:300,              #緩存超時時間(默認為300秒,None表示永不過期)
  OPTIONS:{
   MAX_ENTRIES: 300,            # 最大緩存記錄的數量(默認300)
   CULL_FREQUENCY: 3,           # 緩存到達最大個數之後,剔除緩存個數的比例,即:1/CULL_FREQUENCY(默認3)
  }
 }   
}
settings.py文件配置

數據庫緩存(把緩存數據存儲在數據庫中)

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CACHES = {
 default: {
  BACKEND: django.core.cache.backends.db.DatabaseCache,  # 指定緩存使用的引擎
  LOCATION: cache_table,          # 數據庫表    
  OPTIONS:{
   MAX_ENTRIES: 300,           # 最大緩存記錄的數量(默認300)
   CULL_FREQUENCY: 3,          # 緩存到達最大個數之後,剔除緩存個數的比例,即:1/CULL_FREQUENCY(默認3)
  }  
 }   
}
settings.py文件配置

註意:創建緩存的數據庫表使用的語句:

python manage.py createcachetable

Memcache緩存(使用python-memcached模塊連接memcache)

Memcached是Django原生支持的緩存系統.要使用Memcached,需要下載Memcached的支持庫python-memcachedpylibmc.

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CACHES = {
 default: {
  BACKEND: django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache, # 指定緩存使用的引擎
  LOCATION: 192.168.10.100:11211,         # 指定Memcache緩存服務器的IP地址和端口
  OPTIONS:{
   MAX_ENTRIES: 300,            # 最大緩存記錄的數量(默認300)
   CULL_FREQUENCY: 3,           # 緩存到達最大個數之後,剔除緩存個數的比例,即:1/CULL_FREQUENCY(默認3)
  }
 }
}
settings.py文件配置

LOCATION也可以配置成如下:

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LOCATION: unix:/tmp/memcached.sock,   # 指定局域網內的主機名加socket套接字為Memcache緩存服務器
LOCATION: [         # 指定一臺或多臺其他主機ip地址加端口為Memcache緩存服務器
 192.168.10.100:11211,
 192.168.10.101:11211,
 192.168.10.102:11211,
]
View Code

Memcache緩存(使用pylibmc模塊連接memcache)

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settings.py文件配置
 CACHES = {
  default: {
   BACKEND: django.core.cache.backends.memcached.PyLibMCCache,  # 指定緩存使用的引擎
   LOCATION:192.168.10.100:11211,         # 指定本機的11211端口為Memcache緩存服務器
   OPTIONS:{
    MAX_ENTRIES: 300,            # 最大緩存記錄的數量(默認300)
    CULL_FREQUENCY: 3,           # 緩存到達最大個數之後,剔除緩存個數的比例,即:1/CULL_FREQUENCY(默認3)
   },  
  }
 }
View Code

LOCATION也可以配置成如下:

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LOCATION: /tmp/memcached.sock,  # 指定某個路徑為緩存目錄
LOCATION: [       # 分布式緩存,在多臺服務器上運行Memcached進程,程序會把多臺服務器當作一個單獨的緩存,而不會在每臺服務器上復制緩存值
 192.168.10.100:11211,
 192.168.10.101:11211,
 192.168.10.102:11211,
]
View Code

Memcached是基於內存的緩存,數據存儲在內存中.所以如果服務器死機的話,數據就會丟失,所以Memcached一般與其他緩存配合使用

Django中的緩存應用

Django提供了不同粒度的緩存,可以緩存某個頁面,可以只緩存一個頁面的某個部分,甚至可以緩存整個網站.

數據庫:

class Book(models.Model):
    name=models.CharField(max_length=32)
    price=models.DecimalField(max_digits=6,decimal_places=1)

視圖:

from django.views.decorators.cache import cache_page
import time
from .models import *

@cache_page(15)          #超時時間為15秒
def index(request):

 t=time.time()      #獲取當前時間
 bookList=Book.objects.all()
 return render(request,"index.html",locals())

模板(index.html):

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>
<h3>當前時間:-----{{ t }}</h3>

<ul>
    {% for book in bookList %}
       <li>{{ book.name }}--------->{{ book.price }}$</li>
    {% endfor %}
</ul>

</body>
</html>

上面的例子是基於內存的緩存配置,基於文件的緩存該怎麽配置呢??

更改settings.py的配置

CACHES = {
 default: {
  BACKEND: django.core.cache.backends.filebased.FileBasedCache, # 指定緩存使用的引擎
  LOCATION: E:\django_cache,          # 指定緩存的路徑
  TIMEOUT: 300,              # 緩存超時時間(默認為300秒,None表示永不過期)
  OPTIONS: {
   MAX_ENTRIES: 300,            # 最大緩存記錄的數量(默認300)
   CULL_FREQUENCY: 3,           # 緩存到達最大個數之後,剔除緩存個數的比例,即:1/CULL_FREQUENCY(默認3)
  }
 }
}

然後再次刷新瀏覽器,可以看到在剛才配置的目錄下生成的緩存文件

通過實驗可以知道,Django會以自己的形式把緩存文件保存在配置文件中指定的目錄中.

全站使用緩存

既然是全站緩存,當然要使用Django中的中間件.

用戶的請求通過中間件,經過一系列的認證等操作,如果請求的內容在緩存中存在,則使用FetchFromCacheMiddleware獲取內容並返回給用戶

當返回給用戶之前,判斷緩存中是否已經存在,如果不存在,則UpdateCacheMiddleware會將緩存保存至Django的緩存之中,以實現全站緩存

緩存整個站點,是最簡單的緩存方法

在 MIDDLEWARE_CLASSES 中加入 “update” 和 “fetch” 中間件
MIDDLEWARE_CLASSES = (
    ‘django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware’, #第一
    django.middleware.common.CommonMiddleware,
    ‘django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware’, #最後
)
“update” 必須配置在第一個
“fetch” 必須配置在最後一個
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MIDDLEWARE_CLASSES = (
    django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware,   #響應HttpResponse中設置幾個headers
    django.contrib.sessions.middleware.SessionMiddleware,
    django.middleware.common.CommonMiddleware,
    django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware,
    django.contrib.auth.middleware.AuthenticationMiddleware,
    django.contrib.auth.middleware.SessionAuthenticationMiddleware,
    django.contrib.messages.middleware.MessageMiddleware,
    django.middleware.clickjacking.XFrameOptionsMiddleware,
    django.middleware.security.SecurityMiddleware,
    django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware,   #用來緩存通過GET和HEAD方法獲取的狀態碼為200的響應

)


CACHE_MIDDLEWARE_SECONDS=10
修改settings.py配置文件

視圖函數:

from django.views.decorators.cache import cache_page
import time
from .models import *


def index(request):

     t=time.time()      #獲取當前時間
     bookList=Book.objects.all()
     return render(request,"index.html",locals())

def foo(request):
    t=time.time()      #獲取當前時間
    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">當前時間:-----{{ t }}</h3>

<ul>
    {% for book in bookList %}
       <li>{{ book.name }}--------->{{ book.price }}$</li>
    {% endfor %}
</ul>

</body>
</html>

其余代碼不變,刷新瀏覽器是10秒,頁面上的時間變化一次,這樣就實現了全站緩存.

局部視圖緩存

例子,刷新頁面時,整個網頁有一部分實現緩存

views視圖函數

from django.views.decorators.cache import cache_page
import time
from .models import *


def index(request):

     t=time.time()      #獲取當前時間
     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">不緩存:-----{{ t }}</h3>

{% cache 2 name %}
 <h3>緩存:-----:{{ t }}</h3>
{% endcache %}

</body>
</html> 

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