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CF1010D.Mars rover(dfs)

Django快取

介紹

快取是將一些常用的資料儲存在記憶體或者memcache中,在設定好的時間內,如果有請求訪問這些資料,則不會再去操作資料庫、執行邏輯、渲染等操作,而是直接從記憶體或者memcache的快取中取取出資料,返回給使用者

在動態網站中,使用者向服務端發起請求,伺服器都會去資料庫中進行相應的增刪改查 ---> 執行邏輯 ---> 渲染模板 ---> 返回響應 ---> 最後生成使用者所看到的頁面

出現的問題:

  • 當用戶訪問量很龐大時,每一次都去操作一遍資料庫,會消耗非常多的伺服器資源

解決方案:

  • 使用快取來減輕後端伺服器的壓力

快取方式

  • 開發除錯快取
  • 記憶體快取
  • 檔案快取
  • 資料庫快取
  • Memcache快取(使用python-memcached模組/使用pylibmc模組)

常用:檔案快取、Memcache快取

快取配置

開發除錯(此模式為開發除錯使用,實際上不執行任何操作)

# settings.py

CACHES = {
 'default': {
  'BACKEND': 'django.core.cache.backends.dummy.DummyCache',  # 快取後臺使用的引擎
  'TIMEOUT': 300,            # 快取超時時間(預設300秒,None表示永不過期,0表示立即過期)
  'OPTIONS':{
   'MAX_ENTRIES': 300,          # 最大快取記錄的數量(預設300)
   'CULL_FREQUENCY': 3,          # 快取到達最大個數之後,剔除快取個數的比例,即:1/CULL_FREQUENCY(預設3)
  },
 }
}

記憶體快取(將快取內容儲存至記憶體區域中)

# settings.py

CACHES = {
 'default': {
  'BACKEND': 'django.core.cache.backends.locmem.LocMemCache',  # 指定快取使用的引擎
  'LOCATION': 'unique-snowflake',         # 寫在記憶體中的變數的唯一值 
  'TIMEOUT':300,             # 快取超時時間(預設為300秒,None表示永不過期)
  'OPTIONS':{
   'MAX_ENTRIES': 300,           # 最大快取記錄的數量(預設300)
   'CULL_FREQUENCY': 3,          # 快取到達最大個數之後,剔除快取個數的比例,即:1/CULL_FREQUENCY(預設3)
  }  
 }
}

檔案快取(把快取資料儲存在檔案中)

# settings.py

CACHES = {
 'default': {
  'BACKEND': 'django.core.cache.backends.filebased.FileBasedCache', #指定快取使用的引擎
  'LOCATION': '/var/tmp/django_cache',        #指定快取的路徑
  'TIMEOUT':300,              #快取超時時間(預設為300秒,None表示永不過期)
  'OPTIONS':{
   'MAX_ENTRIES': 300,            # 最大快取記錄的數量(預設300)
   'CULL_FREQUENCY': 3,           # 快取到達最大個數之後,剔除快取個數的比例,即:1/CULL_FREQUENCY(預設3)
  }
 }   
}

資料庫快取(把快取資料儲存在資料庫中)

# settings.py

CACHES = {
 'default': {
  'BACKEND': 'django.core.cache.backends.db.DatabaseCache',  # 指定快取使用的引擎
  'LOCATION': 'cache_table',          # 資料庫表    
  'OPTIONS':{
   'MAX_ENTRIES': 300,           # 最大快取記錄的數量(預設300)
   'CULL_FREQUENCY': 3,          # 快取到達最大個數之後,剔除快取個數的比例,即:1/CULL_FREQUENCY(預設3)
  }  
 }   
}

'''
注意:
	python manage.py createcachetable
	(建立快取的資料庫表使用的語句)

'''

Memcache快取(使用python-memcached模組連線memcache)

# Memcached是Django原生支援的快取系統,要使用Memcached,需要下載Memcached的支援庫python-memcached或者pylibmc

# settings.py

CACHES = {
 'default': {
  'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache', # 指定快取使用的引擎
  'LOCATION': '192.168.10.100:11211',         # 指定Memcache快取伺服器的IP地址和埠
  'OPTIONS':{
   'MAX_ENTRIES': 300,            # 最大快取記錄的數量(預設300)
   'CULL_FREQUENCY': 3,           # 快取到達最大個數之後,剔除快取個數的比例,即:1/CULL_FREQUENCY(預設3)
  }
 }
}

# LOCATION也可以配置成如下:

'LOCATION': 'unix:/tmp/memcached.sock',   # 指定區域網內的主機名加socket套接字為Memcache快取伺服器
'LOCATION': [         # 指定一臺或多臺其他主機ip地址加埠為Memcache快取伺服器
 '192.168.10.100:11211',
 '192.168.10.101:11211',
 '192.168.10.102:11211',
]

Memcache快取(使用pylibmc模組連線memcache)

# settings.py檔案配置
    
CACHES = {
  'default': {
   'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.PyLibMCCache',  # 指定快取使用的引擎
   'LOCATION':'192.168.10.100:11211',         # 指定本機的11211埠為Memcache快取伺服器
   'OPTIONS':{
    'MAX_ENTRIES': 300,            # 最大快取記錄的數量(預設300)
    'CULL_FREQUENCY': 3,           # 快取到達最大個數之後,剔除快取個數的比例,即:1/CULL_FREQUENCY(預設3)
   },  
  }
 }

# LOCATION也可以配置成如下:

'LOCATION': '/tmp/memcached.sock',  # 指定某個路徑為快取目錄
'LOCATION': [       # 分散式快取,在多臺伺服器上執行Memcached程序,程式會把多臺伺服器當作一個單獨的快取,而不會在每臺伺服器上覆制快取值
 '192.168.10.100:11211',
 '192.168.10.101:11211',
 '192.168.10.102:11211',
]
    
'''
注意:
	Memcache是基於記憶體的快取,資料儲存在記憶體中,所以如果伺服器宕機的話,資料就會丟失,所以Memcache一般與其他快取配合使用
'''

快取應用

Django提供了不同力度的快取,可以只快取一個頁面的某個部分,也可以快取整個頁面,甚至可以快取整個網站

檢視函式使用快取

# views.py

from django.views.decorators.cache import cache_page
import time
from .models import *

@cache_page(15)          #超時時間為15秒
def index(request):
  t=time.time()      #獲取當前時間
  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>當前時間:-----{{ t }}</h3>

<ul>
    {% for book in bookList %}
       <li>{{ book.name }}--------->{{ book.price }}$</li>
    {% endfor %}
</ul>

</body>
</html>

# settings.py

CACHES = {
 'default': {
  'BACKEND': 'django.core.cache.backends.filebased.FileBasedCache', # 指定快取使用的引擎
  'LOCATION': 'E:\django_cache',          # 指定快取的路徑
  'TIMEOUT': 300,              # 快取超時時間(預設為300秒,None表示永不過期)
  'OPTIONS': {
   'MAX_ENTRIES': 300,            # 最大快取記錄的數量(預設300)
   'CULL_FREQUENCY': 3,           # 快取到達最大個數之後,剔除快取個數的比例,即:1/CULL_FREQUENCY(預設3)
  }
 }
}

全站使用快取

使用者的請求通過中介軟體,經過一系列的認證的操作

如果請求的內容在快取中存在,則使用FetchFromCacheMiddleware獲取內容並返回給使用者

如果請求的內容在快取中不存在,則使用UpdateCacheMiddleware將快取儲存至Django的快取中,並返回,實現全站快取

快取整個站點,是最簡單的快取方式(用的少)

# 在 MIDDLEWARE_CLASSES 中加入 “update” 和 “fetch” 中介軟體

MIDDLEWARE_CLASSES = (
    'django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware', 	# 第一個
    'django.middleware.common.CommonMiddleware',
    'django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware', # 最後一個
)

'''
“update” 必須配置在第一個
“fetch” 必須配置在最後一個
'''

# settings.py

MIDDLEWARE_CLASSES = (
    'django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware',   #響應HttpResponse中設定幾個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',   #用來快取通過GET和HEAD方法獲取的狀態碼為200的響應

)


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()      #獲取當前時間
     bookList=Book.objects.all()
     return render(request,"index.html",locals())

def foo(request):
    t=time.time()      #獲取當前時間
    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">當前時間:-----{{ t }}</h3>

<ul>
    {% for book in bookList %}
       <li>{{ book.name }}--------->{{ book.price }}$</li>
    {% endfor %}
</ul>

</body>
</html>

區域性檢視快取

重新整理頁面時,網頁的一部分實現快取

# views.py

from django.views.decorators.cache import cache_page
import time
from .models import *
def index(request):
     t=time.time()      #獲取當前時間
     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">不快取:-----{{ t }}</h3>

{% cache 2 'name' %}
 <h3>快取:-----:{{ t }}</h3>
{% endcache %}

</body>
</html>
願君前程似錦,歸來仍是少年