django-restframework之缓存系统
一 前言
一 为什么需要缓存
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，渲染模块，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期的压力。
缓存是将一些常用的数据保存在内存中火车 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，之后再返回给用户。
二 Django 中的六种缓存方式
- 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）
二 Django 中的缓存配置
一 开发调试缓存
此模式为开发调试使用，实际上不执行任何操作
# settings.py
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）
},
}
}
二 内存缓存
将缓存内容保存到内存中
# settings.py
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）
}
}
}
三 文件缓存
将缓存数据存储在文件中
# settings.py
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）
}
}
}
四 数据库缓存
将缓存数据存储在数据库中
# settings.py
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：创建缓存的数据表使用的语句：
python manage.py createcachetable
五 Memcache缓存
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。
# settings.py
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',
]
六 Memcache缓存
使用 pylibmc 模块连接 Memcache
# settings.py
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也可以配置为如下：
'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',
]
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，数据会丢失，所以 Memcached 一般与其他缓存配合使用。
三 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。
数据库
class Book(models.Model):
name = models.CharField(max_length=32)
price = models.DecimalField(max_digits=6, decimal_places=1)
一 视图函数使用缓存
views.py
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())
index.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Title</title>
</head>
<body>
<h3>当前时间:-----{{ t }}</h3>
<ul>
{% for book in bookList %}
<li>{{ book.name }}--------->{{ book.price }}$</li>
{% endfor %}
</ul>
</body>
</html>
这个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。
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）
}
}
}
之后再次刷新浏览器，可以看到在刚才配置的目录下生成缓存文件，通过测试可以知道，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。
二 全站使用缓存
全站缓存需要使用 Django 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会将缓存保存在 Django 的缓存中，以实现全站缓存。
# 缓存整个站点，是最简单的缓存方式
# 在 MIDDLEWARE_CLASSES 中加入 “update” 和 “fetch” 中间件
MIDDLEWARE_CLASSES = (
'django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware', #第一
'django.middleware.common.CommonMiddleware',
'django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware', #最后
)
具体中间件配置：
MIDDLEWARE_CLASSES = (
'django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware', #响应HttpResponse中设置几个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', #用来缓存通过GET和HEAD方法获取的状态码为200的响应
)
CACHE_MIDDLEWARE_SECONDS=10
views.py
from django.views.decorators.cache import cache_page
import time
from .models import *
def index(request):
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))
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。
三 局部缓存
刷新页面时，整个网页只有某部分实现缓存。
views.py
from django.views.decorators.cache import cache_page
import time
from .models import *
def index(request):
t=time.time() #获取当前时间
bookList=Book.objects.all()
return render(request,"index.html",locals())
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>
{% cache 2 'name' %}
<h3>缓存:-----:{{ t }}</h3>
{% endcache %}
</body>
</html>