Django缓存机制

缓存介绍

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改查，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，每一次的后台操作，都会消耗很多的服务器资源，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到内存或者memcache中，在一定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，而是直接从内存中或memcache中的缓存中去取得数据，然后返回给用户。

主要目的：为了提到网站的并发量。

Django中6种缓存方式

1.开发调试缓存；

2.内存缓存；

3.文件缓存；

4.数据库缓存；

5.Memcache缓存（使用python-memcache模块）；

6.Memcache缓存（使用pylibmc模块）。

经常使用的有文件缓存和Memcache缓存。

Django中6种缓存的配置

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：

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.文件缓存（把缓存数据存储在文件中）

settings.py文件中配置：

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）
  }
 }
}

3.内存缓存（将缓存内容保存到内存区域中）

settings.py文件中配置：

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）
  }
 }
}

4.数据库缓存（把缓存数据存储在数据库中）

settings.py文件中配置：

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：创建缓存的数据库表使用的语句：

python manage.py createcachetable

5.Memcache缓存（使用python-memcache模块连接memcache）

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

settings.py文件中配置：

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',
]

6.Memcache缓存（使用pylibmc模块连接memcache）

settings.py文件中配置：

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',
]

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。

Django中的缓存应用

三种粒度：单页面缓存、页面中局部缓存、全站缓存。

步骤：

1.在settings中配置（缓存方式），以缓存到文件举例：

#settings.py文件中配置
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.使用缓存：

单页面缓存（使用装饰器）：

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())

再次刷新浏览器，可以看到在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的指定目录中。

页面局部缓存：

views视图函数：

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())

模板层：

{% 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>
#传两个参数:第一个参数是超时时间，第二个参数是key值,唯一的标志#
{% cache 2 'name' %}
 <h3>缓存:-----:{{ t }}</h3>
{% endcache %}

</body>
</html> 

全站缓存：

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会将缓存保存至Django的缓存之中，以实现全站缓存。

'''
缓存整个站点，是最简单的缓存方法

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
)
“update” 必须配置在第一个
“fetch” 必须配置在最后一个

'''

settings.py配置文件：

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

)

#设置超时时间
CACHE_MIDDLEWARE_SECONDS=10

视图函数：

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))
复制代码

模板层：

<!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>