Django 快取 Cache

阿新 • • 發佈：2018-12-27

文章目錄

一、快取
二、Django 快取應用場景
三、Django 快取的五種配置

0、通用配置（以redis為例）
1、開發除錯
2、將快取資訊儲存至檔案
3、將快取資訊儲存至記憶體
4、將快取資訊儲存至資料庫
5、將快取資訊儲存至memcache（python-memcached模組）
6、將快取資訊儲存至memcache（pylibmc模組）
7、將快取資訊儲存至redis（django-redis模組）

四、Django 快取的三種應用

1、全站使用
2、檢視使用
3、區域性使用

五、Django 快取結論

1、關於優先順序
2、關於快取名稱的生成規則
3、關於django 快取官方文件

一、快取

快取(Cache)對於建立一個高效能的網站和提升使用者體驗來說是非常重要的，快取是一類可以更快的讀取資料的介質統稱，也指其它可以加快資料讀取的儲存方式。一般用來儲存臨時資料，常用介質的是讀取速度很快的記憶體。一般來說從資料庫多次把所需要的資料提取出來，要比從記憶體或者硬碟等一次讀出來付出的成本大很多。對於中大型網站而言，使用快取減少對資料庫的訪問次數是提升網站效能的關鍵之一

某些資料訪問很頻繁的場景下，通過快取的方式，可以減少對於資料庫的連線、查詢請求、頻寬等多個方面；同時也要注意的是快取的佔用空間，快取的失效時間

二、Django 快取應用場景

在Django中，當用戶傳送一個請求後，通過路由到達檢視函式views，當檢視函式需要通過template做資料渲染，那麼就會通過ORM進行資料庫查詢操作來獲取資料，然後再把資料返回給客戶端，也就是頁面。

如果每個使用者每次請求都需要完整的走一遍資料渲染的過程，將會極大的降低效能，不僅僅資料庫壓力大，並且客戶端也無法及時得到響應內容。

那麼這個時候，快取的使用場景就出現了，在Django中使用場景後，會是這樣

當用戶傳送一個請求後，如果有快取資料，則直接將快取資料返回給使用者，如果沒有，才會查詢資料庫，並且將查詢到的資料寫入到快取，然後將請求返回給客戶端，並且客戶端下次請求的時候會先訪問快取我資料

三、Django 快取的五種配置

0、通用配置（以redis為例）

CACHES = {
    "default": {
        "BACKEND": "django_redis.cache.RedisCache",
        "LOCATION": "redis://10.55.75.20:6379/0",
        'TIMEOUT': 1800,                                              # 快取超時時間（預設300，None表示永不過期，0表示立即過期）
        "OPTIONS": {
            "MAX_ENTRIES": 300,                                       # 最大快取個數（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）
            "CLIENT_CLASS": "django_redis.client.DefaultClient",      # redis客戶端
            "CONNECTION_POOL_KWARGS": {"max_connections": 1},         # redis最大連線池配置
            "PASSWORD": "password",                                   # redis密碼
        },
        'KEY_PREFIX': 'Cache',                                        # 快取key的字首（預設空）
        'VERSION': 2,                                                 # 快取key的版本（預設1）
    },
}

1、開發除錯

CACHES = {
    'default1': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.dummy.DummyCache',  
    },
}

2、將快取資訊儲存至檔案

CACHES = {
    'default2': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.filebased.FileBasedCache',
        'LOCATION': os.path.join(BASE_DIR, 'cache'),
    },
}

3、將快取資訊儲存至記憶體

CACHES = {
    'default3': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.locmem.LocMemCache',
        'LOCATION': 'unique-snowflake',
    },
}

4、將快取資訊儲存至資料庫

（注：需執行建立表命令 python3 manage.py createcachetable））

CACHES = {
    'default4': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.db.DatabaseCache',
        'LOCATION': 'my_cache_table',                               # 資料庫表
    },
}

5、將快取資訊儲存至memcache（python-memcached模組）

CACHES = {
    'default5': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
        'LOCATION': '127.0.0.1:11211',
    },
    
    'default6': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
        'LOCATION': 'unix:/tmp/memcached.sock',
    },
    
    'default7': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
        'LOCATION': [
            '172.19.26.240:11211',
            '172.19.26.242:11211',
        ]
    },
   
    # 我們也可以給快取機器加權重，權重高的承擔更多的請求，如下
    'default8': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
        'LOCATION': [
            ('172.19.26.240:11211',5),
            ('172.19.26.242:11211',10),
        ]
    },
}

6、將快取資訊儲存至memcache（pylibmc模組）

CACHES = {
    'default9': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.PyLibMCCache',
        'LOCATION': '127.0.0.1:11211',
    },
    'default10': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.PyLibMCCache',
        'LOCATION': '/tmp/memcached.sock',
    },
    'default11': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.PyLibMCCache',
        'LOCATION': [
            '172.19.26.240:11211',
            '172.19.26.242:11211',
        ]
    },
    'default12': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.PyLibMCCache',
        'LOCATION': [
            ('172.19.26.240:11211',10),
            ('172.19.26.242:11211',10),
        ]
    },
}

7、將快取資訊儲存至redis（django-redis模組）

CACHES = {
    "default": {
        "BACKEND": "django_redis.cache.RedisCache",
        "LOCATION": "redis://10.55.75.20:6379/0",
        "OPTIONS": {
            "MAX_ENTRIES": 300,
            "CULL_FREQUENCY": 3,
            "CLIENT_CLASS": "django_redis.client.DefaultClient",
            "CONNECTION_POOL_KWARGS": {"max_connections": 1},
            "PASSWORD": "password",
        },
    },
}

四、Django 快取的三種應用

1、全站使用

全站使用需要以下兩個中介軟體
中介軟體最上層：django.middleware.cache.UpdateMiddleware
中介軟體最下層：django.middleware.cache.FetchFormCacheMiddleware

使用中介軟體，經過一系列的認證等操作，如果內容在快取中存在，則使用FetchFromCacheMiddleware獲取內容並返回給使用者，當返回給使用者之前，判斷快取中是否已經存在，如果不存在則UpdateCacheMiddleware會將快取儲存至快取，從而實現全站快取

在Django官方中指出：“更新”中介軟體必須是列表中的第一個，“獲取”中介軟體必須是最後一個。細節有點模糊，但如果你想要完整的故事，請參閱下面的MIDDLEWARE。

MIDDLEWARE = [
    'django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware',
    'django.middleware.security.SecurityMiddleware',
    'django.contrib.sessions.middleware.SessionMiddleware',
    'django.middleware.common.CommonMiddleware',
    'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware',
    'django.contrib.auth.middleware.AuthenticationMiddleware',
    'django.contrib.messages.middleware.MessageMiddleware',
    'django.middleware.clickjacking.XFrameOptionsMiddleware',
    'django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware',
]

middleware關於快取的全域性變數

配置檔案位於當前專案中的路徑：venv/lib/python3.7/site-packages/django/conf/global_settings.py，建議通過settings.py 定義進行覆蓋

CACHE_MIDDLEWARE_KEY_PREFIX = 'champzee'           # 表示全域性快取的prefix
CACHE_MIDDLEWARE_SECONDS = 600                     # 表示全域性快取的過期時間
CACHE_MIDDLEWARE_ALIAS = 'default'                 # 表示全域性快取使用的CACHES配置

CACHES配置

配置檔案位於當前專案中的路徑：venv/lib/python3.7/site-packages/django/conf/global_settings.py，建議通過settings.py 定義進行覆蓋

CACHES = {
    "default": {
        "BACKEND": "django_redis.cache.RedisCache",
        "LOCATION": "redis://10.55.75.20:6379/0",
        'TIMEOUT': 1800,                                             
        "OPTIONS": {
            "MAX_ENTRIES": 300,
            "CULL_FREQUENCY": 3,
            "CLIENT_CLASS": "django_redis.client.DefaultClient",
            "CONNECTION_POOL_KWARGS": {"max_connections": 100},    
            "PASSWORD": "password",
        },
        'KEY_PREFIX': 'Cache',                                
        'VERSION': 2,
    },
}

檢視函式

def cache1(request):
    import time
    ctime = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
    return render(request, 'cache1.html', {'ctime': ctime})

def cache2(request):
    import time
    ctime = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
    return render(request, 'cache2.html', {'ctime': ctime})

template模版（cache1和cache2模版）

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>

    {{ ctime }} <br />
    {{ ctime }} <br />
    {{ ctime }}

</body>
</html>

當我配置好了全域性快取中介軟體，CACHES redis配置，檢視函式，模板之後；下面我發起一個請求，我們通過請求來檢視redis是否生成快取，並且檢視快取有效期是否為600秒

curl http://127.0.0.1:8000/wanglei/cache1
curl http://127.0.0.1:8000/wanglei/cache2

可以看到如下內容，接著我們檢視redis
在這裡插入圖片描述

在這裡插入圖片描述

2、檢視使用

在檢視使用中，我們就不需要配置middleware了，並且關於應用場景優先順序第五小節會提到

CACHES配置

CACHES = {
    "default": {
        "BACKEND": "django_redis.cache.RedisCache",
        "LOCATION": "redis://10.55.75.20:6379/0",
        'TIMEOUT': 1800,                                             
        "OPTIONS": {
            "MAX_ENTRIES": 300,
            "CULL_FREQUENCY": 3,
            "CLIENT_CLASS": "django_redis.client.DefaultClient",
            "CONNECTION_POOL_KWARGS": {"max_connections": 100},    
            "PASSWORD": "password",
        },
        'KEY_PREFIX': 'Cache',                                
        'VERSION': 2,
    },
}

檢視函式

在檢視函式中，cache_page需要引入，並且支援的三個引數為：快取的失效時間，使用的CACHES的配置，key的字首

from django.views.decorators.cache import cache_page

@cache_page(timeout=120, cache='default', key_prefix='page3')
def cache3(request):
    import time
    ctime = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
    return render(request, 'cache3.html', {'ctime': ctime})

@cache_page(timeout=240, cache='default', key_prefix='page4')
def cache4(request):
    import time
    ctime = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
    return render(request, 'cache4.html', {'ctime': ctime})

template模版（cache3和cache4）

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>

    {{ ctime }} <br />
    {{ ctime }} <br />
    {{ ctime }}

</body>
</html>

當我配置好了 CACHES redis配置，檢視函式，模板之後；下面我發起一個請求，我們通過請求來檢視redis是否生成快取，並且檢視快取有效期是否為120和240秒（這裡說明一下，我把全域性步驟中的部分session快取進行了清理，所以生成的只有我們區域性檢視中的快取）

curl http://127.0.0.1:8000/wanglei/cache3
curl http://127.0.0.1:8000/wanglei/cache4

在這裡插入圖片描述

3、區域性使用

只配置template即可（cache），需要先load cache

{% load cache %}
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>

    {% cache 600 ctime_key1 %}
    {{ ctime }} <br />
    {% endcache %}

    {% cache 300 ctime_ket2 %}
    {{ ctime }} <br />
    {% endcache %}

    {{ ctime }} <br />

</body>
</html>

下面我將訪問區域性cache
curl http://127.0.0.1:8000/wanglei/cache

我們可以看到，間隔一秒的訪問，第一次三個ctime都是一樣的；而當我第二次訪問的時候，前兩個資料使用區域性快取，而第三個資料獲取到的是當前的時間

在這裡插入圖片描述

在redis中，我們可以看到使用者訪問生成了兩條快取，第一條key_prefix為ctime_key1，並且ttl時間為600；第二條key_prefix為ctime_key2，並且ttl時間為300秒

在這裡插入圖片描述

五、Django 快取結論

1、關於優先順序

全站配置 > 檢視配置 > 區域性配置

2、關於快取名稱的生成規則

快取檔案的名稱生成方法位於當前專案下原始碼配置 venv/lib/python3.7/site-packages/django/core/cache/backends/base.py 中，裡面定義了default_key_func方法；其實我們定義的全域性變數就是傳給它，然後它會生成一個統一的cache名稱，存入CACHE配置中的快取地址中

def default_key_func(key, key_prefix, version):
    """
    Default function to generate keys.

    Construct the key used by all other methods. By default, prepend
    the `key_prefix'. KEY_FUNCTION can be used to specify an alternate
    function with custom key making behavior.
    """
    print('%s:%s:%s' % (key_prefix, version, key))
    #return '%s:%s' % (key_prefix, version)
    return '%s:%s:%s' % (key_prefix, version, key)

3、關於django 快取官方文件

https://docs.djangoproject.com/en/2.1/topics/cache/

Django 快取 Cache

文章目錄

一、快取

二、Django 快取應用場景

三、Django 快取的五種配置

0、通用配置（以redis為例）

1、開發除錯

2、將快取資訊儲存至檔案

3、將快取資訊儲存至記憶體

4、將快取資訊儲存至資料庫

5、將快取資訊儲存至memcache（python-memcached模組）

6、將快取資訊儲存至memcache（pylibmc模組）

7、將快取資訊儲存至redis（django-redis模組）

四、Django 快取的三種應用

1、 全站使用

2、檢視使用

3、區域性使用

五、Django 快取結論

1、關於優先順序

2、關於快取名稱的生成規則

3、關於django 快取官方文件

相關推薦

1、全站使用