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  • Django的几种缓存的配置

    1.缓存的简介

    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.

    2.Django提供了6种缓存方式

    • 开发调试缓存
    • 内存缓存
    • 文件缓存
    • 数据库缓存
    • Memcache缓存(使用python-memcached模块)
    • Memcache缓存(使用pylibmc模块)

    经常使用的有文件缓存和Mencache缓存

    2.1 各种缓存方式的配置文件说明

    2.1.1 开发调试(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

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    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)
      },
     }
    }

    2.1.2 内存缓存(将缓存内容保存至内存区域中)

    settings.py文件配置

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    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)
      
     }
    }

    2.1.3 文件缓存(把缓存数据存储在文件中)

    settings.py文件配置

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    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)
      }
     }  
    }

    2.1.4 数据库缓存(把缓存数据存储在数据库中)

    settings.py文件配置

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    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:

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    python manage.py createcachetable

    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.

    2.1.5 Memcache缓存(使用python-memcached模块连接memcache)

    settings.py文件配置

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    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:

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    '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',
    ]

    2.1.6 Memcache缓存(使用pylibmc模块连接memcache)

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    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:

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    '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',
    ]

    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

    3.Django中的缓存应用

    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.

    3.1 单独视图缓存

    例子,为单个视图函数添加缓存

    路由配置:

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    url(r'^index$',views.index),

    数据库

    views代码:

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    from app01 import models
    from django.views.decorators.cache import cache_page
    import time
     
    @cache_page(15)         #超时时间为15秒
    def index(request):
     user_list=models.UserInfo.objects.all()  #从数据库中取出所有的用户对象
     ctime=time.time()       #获取当前时间
     return render(request,"index.html",{"user_list":user_list,"ctime":ctime})

    index.html代码:

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    body>
    <h1>{{ ctime }}</h1>
    <ul>
     {% for user in user_list %}
      <li>{{ user.name }}</li>
     {% endfor %}
    </ul>
    </body>

    因为缓存的原因,不停的刷新浏览器时会发现,页面上显示的时间每15秒钟变化一次.

    在立即刷新浏览器的时候,立即在数据库中添加一个用户对象,此时继续刷新浏览器,前端页面上不会显示刚才添加的用户

    一直刷新浏览器15秒后,新添加的用户才用在前端页面上显示出来.

    上面的例子是基于内存的缓存配置,基于文件的缓存该怎么配置呢??

    更改settings.py的配置

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    CACHES = {
     'default': {
      'BACKEND': 'django.core.cache.backends.filebased.FileBasedCache', # 指定缓存使用的引擎
      'LOCATION': 'E: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)
      }
     }
    }

    然后再次刷新浏览器,可以看到在刚才配置的目录下生成的缓存文件

    通过实验可以知道,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.

    3.2 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

    修改settings.py配置文件

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    MIDDLEWARE = [
     'django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware',   #响应HttpResponse中设置几个headers
     'django.middleware.security.SecurityMiddleware',
     'django.contrib.sessions.middleware.SessionMiddleware',
     'django.middleware.common.CommonMiddleware',
     'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware',
     'django.contrib.auth.middleware.AuthenticationMiddleware',
     'django.contrib.messages.middleware.MessageMiddleware',
     'django.middleware.clickjacking.XFrameOptionsMiddleware',
     'django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware',   #用来缓存通过GET和HEAD方法获取的状态码为200的响应
    ]
     
    CACHE__MIDDLEWARE_SECONDS=15         # 设定超时时间为15秒

    views视图函数

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    from django.shortcuts import render
    import time
     
    def index(request):
     ctime = time.time()
     return render(request,'index.html',{'ctime':ctime})

    其余代码不变,刷新浏览器是15秒,页面上的时间变化一次,这样就实现了全站缓存.

    3.3 局部视图缓存

    例子,刷新页面时,整个网页有一部分实现缓存

    views视图函数

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    from django.shortcuts import render
    import time
     
    def index(request):
     # user_list = models.UserInfo.objects.all()
     ctime = time.time()
     return render(request,'index.html',{'ctime':ctime})

     前端网页

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    {% load cache %}    # 加载缓存
    <!DOCTYPE html>
    <html lang="en">
    <head>
     <meta charset="UTF-8">
     <title>Title</title>
    </head>
    <body>
    <h1>{{ ctime }}</h1>
    {% cache 15 'aaa' %}   # 设定超时时间为15秒
     <h1>{{ ctime }}</h1>
    {% endcache %}
    </body>
    </html>

    刷新浏览器可以看到,第一个时间实时变化,后面一个时间每15秒钟变化一次

    总结

     

     
    使用命令行:
      1,在文件目录下  
      memcached -d install
     
      2,启动服务(默认端口是11211)
      net start "Memcached Server" (或者services.msc进入到服务,找到memcached服务,开启即可)
     
    为Django加上缓存
      
      a,安装插件
     
      
    b,在setting中配置缓存
    # settings.py中的配置
    CACHES = {
        'default': {
            'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
            'LOCATION': [
                '127.0.0.1:11211',
            ]
        }
    }



    c,在views.py中进行调用( 60*15 表示为此方法缓存时间为15分钟。对了别忘了导入)
    
    
    
    
     
    当然,上面加个装饰起的缓存方法和可以使用下面的方法实现(直接在路由中)

     如果不想为一个方法(页面)进行缓存,只想缓存某个字段的话,可以使用

    当然了针对于上面的这种方法,选取你要缓存的值是非常正确的。因为memcache为key-value数据库。不能存储对象(例如数据库查询结果对象)。

    如果要缓存对象的话,那得使用mongodb,redis也不行,因为redis也是key-value数据库。

    缓存的原理:
      原来没有的时候:
        1,Django view通过Models从DB获取数据
        2,然后调用template去渲染,形成真正的HttpResponse
        3,通过Http Socket将数据写回给客户端
      
      有了memcache:
        上面的1,2就被省了,根据url直接从缓存池里取出保存过的HttpResponse,返回给客户端

    好了,看看效果(这是使用装饰器的方法演示)

     重新选择一个城市

    结果,还是没变,还在杭州(缓存是起效了,但是看来并不适合我这,因为网站是就业平台,不能选择城市是大问题,哈哈。这里只是演示使用)

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