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>