Python3 Django框架中的缓存机制

概述:对于中等流量的网站来说,尽可能的减少开销是非常必要的。缓存数据就是为了保存那些需要很多计算资源的结果,这样的话就不必在下次重复消耗计算资源。获取数据的数据的时候就是去缓存中拿,拿到了直接返回,没拿到就去数据库中查询,筛选,然后缓存到数据库, 然后返回给模板。

Django自带了一个健壮的缓存系统来保存动态页面,避免每次请求都重新计算。

Django提供了不同级别的缓存策略,可以缓存特定的视图的输出、可以仅仅缓存那些很难计算出来的部分、或者缓存整个网站

目的:优化数据结构;优化了对数据的查询;筛选,过滤;减少了对磁盘的IO

官方文档:https://docs.djangoproject.co…

设置缓存

通过设置决定把数据缓存在哪里,是数据库中、文件系统中还是内存中

默认缓存(内存)

CACHES={
    'default':{
        'BACKEND':'.core.cache.backends.locmem.LocMemCache',
        'LOCATION': 'unique-snowflake',
        'TIMEOUT':60
    }
}

参数TIMEOUT:缓存的默认过期时间,以秒为单位

  • 默认为300秒
  • 设置为None,表示永不过期
  • 设置为0造成缓存立即失效

文件缓存

CACHES = {
    'default': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.filebased.FileBasedCache',
        'LOCATION': 'c:/foo/bar',
        'TIMEOUT':300,
    }
}

数据库缓存

CACHES = {
    'default': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.db.DatabaseCache',
        'LOCATION': 'my_cache_table',
        'TIMEOUT': '60',
        'KEY_PREFIX': 'bbs',
        'VERSION': '1',
        'OPTIONS': {
            'MAX_ENTRIES': '300'
        }
    }
}

创建缓存表:  manage.py createcachetable

drf的缓存

https://github.com/chibisov/drf-extensions

这是drf的一个扩展,不止增强了缓存还有其他的。

pip install drf-extensions

缓存viewset中的retrieve和list 方法是很常见的。这就是为什么CacheResponseMixin存在。

获取数据的才会用到cache

from rest_framework_extensions.cache.mixins import CacheResponseMixin

把这个CacheResponseMixin,放在list之前。尽量放在第一个继承的类

class GoodsListViewSet(CacheResponseMixin,mixins.ListModelMixin, mixins.RetrieveModelMixin, viewsets.GenericViewSet):

设置过期时间

REST_FRAMEWORK_EXTENSIONS = {
    'DEFAULT_CACHE_RESPONSE_TIMEOUT': 5
}

根据自己需求加缓存。目前这个缓存使用的是内存。每次系统重启会丢失。

redis缓存

官网: http://django-redis-chs.readt…

redis操作文档:http://redisdoc.com

默认使用redis中的1数据库,但可以指定使用哪个db

安装pip install django-

配置

# ---配置Session和Cache---
CACHES={
    'default':{
        'BACKEND': 'django_redis.cache.RedisCache',
        'LOCATION':'127.0.0.1:6379/12', # 指定db12
        'TIMEOUT':60,
        'OPTIONS': {
            'CLIENT_CLASS': 'django_redis.client.DefaultClient',  # 指定连接Redis的客户端类
            # 'PASSWORD': 'mysecret',
             # "SOCKET_CONNECT_TIMEOUT": 5,  # in seconds
             # "SOCKET_TIMEOUT": 5,  # in seconds
             # "CONNECTION_POOL_KWARGS": {"max_connections": 100},
             # "CONNECTION_POOL_CLASS": "myproj.mypool.MyOwnPool",
        }
    }
}
SESSION_ENGINE = 'django.contrib.sessions.backends.cache'

# --结束Session和Cache配置
参数解释
SOCKET_CONNECT_TIMEOUTsocket 建立连接超时设置
SOCKET_TIMEOUT连接建立后的读写操作超时设置
CONNECTION_POOL_KWARGS设置连接池的最大连接数量
CONNECTION_POOL_CLASS自己的连接池子类

连接池

django-redis 使用 redis-py 的连接池接口, 并提供了简单的配置方式. 除此之外, 你可以为 backend 定制化连接池的产生。redis-py 默认不会关闭连接, 尽可能重用连接。

连接池概念

为什么使用连接池?首先Redis也是一种数据库,它基于C/S模式,因此如果需要使用必须建立连接,稍微熟悉网络的人应该都清楚地知道为什么需要建立连接,C/S模式本身就是一种远程通信的交互模式,因此Redis服务器可以单独作为一个数据库服务器来独立存在。假设Redis服务器与客户端分处在异地,虽然基于内存的Redis数据库有着超高的性能,但是底层的网络通信却占用了一次数据请求的大量时间,因为每次数据交互都需要先建立连接,假设一次数据交互总共用时30ms,超高性能的Redis数据库处理数据所花的时间可能不到1ms,也即是说前期的连接占用了29ms,连接池则可以实现在客户端建立多个链接并且不释放,当需要使用连接的时候通过一定的算法获取已经建立的连接,使用完了以后则还给连接池,这就免去了数据库连接所占用的时间。

配置默认连接池

配置默认连接池很简单, 你只需要在 CACHES 中使用 CONNECTION_POOL_KWARGS 设置连接池的最大连接数量即可

你可以得知连接池已经打开多少连接:

from django.core.cache import get_cache
from django_redis import get_redis_connection

r = get_redis_connection("default")  # Use the name you have defined for Redis in settings.CACHES
connection_pool = r.connection_pool
print("Created connections so far: %d" % connection_pool._created_connections)

使用自己的连接池子类

有时你想使用自己的连接池子类. django-redis 提供了 CONNECTION_POOL_CLASS 来配置连接池子类

myproj/mypool.py

from redis.connection import ConnectionPool

class MyOwnPool(ConnectionPool):
    # Just doing nothing, only for example purpose
    pass

缓存的用法

单个view缓存

django.views.decorators.cache.cache_page装饰器用于对视图 views.py 的输出进行缓存

from django.views.decorators.cache import cache_page

@cache_page(60 * 2)
def index(request):
    # return HttpResponse("sunck is a good man")
    return HttpResponse("sunck is a nice man")
参数:
timeout : 有效时长  # we've written it as 60 * 15 for the purpose of readability
cache: 缓存到哪一个库中;很少使用;针对于系统配置了多个缓存
       如: @cache_page(timeout=60, cache='filecache')
key_prefix: 前缀      

模板片段缓存

cache标签: 参数

  • 缓存时间,以秒为单位
  • 给缓存片段起名字
{#{% load static from staticfiles %}#}
{% load static %}
{% load cache %}
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>主页</title>

{#    <link rel="stylesheet" type="text/css" href="/static/css/index.css">#}
    <link rel="stylesheet" type="text/css" href="{% static 'css/index.css' %}">
</head>
<body>
    <h1>sunck is a nice man</h1>
    {% cache 120 sunck %}
        <h1>nice man</h1>
        <!--<h1>good man</h1>-->
    {% endcache %}
</body>
</html>

原生cache

from django.core.cache import cache
查看所有缓存的key: cache.keys('*')
设置:cache.set(键, 值, 有效时间)
获取:cache.get(键)
删除:cache.delete(键)
清空:cache.clear()
>>> cache.set_many({'a': 1, 'b': 2, 'c': 3})
>>> cache.getmany(['a','b','c'])
{'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
cache.delete_pattern("foo_*") # 全局通配符

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