缓存

1.缓存的简介

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器的压力.

缓存是将一些常用的数据保存内存或者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,然后返回给用户.

2.Django提供了6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)

经常使用的有文件缓存和Mencache缓存 

3. 各种缓存配置

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. 内存缓存(将缓存内容保存至内存区域中)

settings.py文件配置

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）  }   }}

3. 文件缓存(把缓存数据存储在文件中)

settings.py文件配置

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）  } }   }

4.  数据库缓存(把缓存数据存储在数据库中)

settings.py文件配置

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）  }   }   }

注意,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-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文件配置

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

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)

1. 视图级别：

from django.views.decorators.cache import cache_pageimport timefrom .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())前端显示的时候，就会有15秒的不动时间

上面的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）  } }}

然后再次刷新浏览器,可以看到在刚才配置的目录下生成的缓存文件

通过实验可以知道,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. 

2. 全站使用缓存

既然是全站缓存,当然要使用Django中的中间件.

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 响应HttpResponse中设置几个headers    'django.middleware.common.CommonMiddleware',    ‘django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware’, #最后   用来缓存通过GET和HEAD方法获取的状态码为200的响应)“update” 必须配置在第一个“fetch” 必须配置在最后一个 加入一条

CACHE_MIDDLEWARE_SECONDS=10  缓存10秒

视图，模版不需要变化，全站页面停留10秒刷新

3. 局部视图缓存

刷新页面时,整个网页有一部分实现缓存

settings，views不变

模版如下更改：

{% load cache %}    
          
不缓存:-----{
   { t }}
{
    % cache 2 'name' %} 
缓存:-----:{
   { t }}
{
    % endcache %}

Django的信号

Django提供一种信号机制。其实就是观察者模式，又叫发布-订阅(Publish/Subscribe) 。当发生一些动作的时候，发出信号，然后监听了这个信号的函数就会执行。

通俗来讲，就是一些动作发生的时候，信号允许特定的发送者去提醒一些接受者。用于在框架执行操作时解耦。

Model signals    pre_init                    # django的modal执行其构造方法前，自动触发    post_init                   # django的modal执行其构造方法后，自动触发    pre_save                    # django的modal对象保存前，自动触发    post_save                   # django的modal对象保存后，自动触发    pre_delete                  # django的modal对象删除前，自动触发    post_delete                 # django的modal对象删除后，自动触发    m2m_changed                 # django的modal中使用m2m字段操作第三张表（add,remove,clear）前后，自动触发    class_prepared              # 程序启动时，检测已注册的app中modal类，对于每一个类，自动触发Management signals    pre_migrate                 # 执行migrate命令前，自动触发    post_migrate                # 执行migrate命令后，自动触发Request/response signals    request_started             # 请求到来前，自动触发    request_finished            # 请求结束后，自动触发    got_request_exception       # 请求异常后，自动触发Test signals    setting_changed             # 使用test测试修改配置文件时，自动触发    template_rendered           # 使用test测试渲染模板时，自动触发Database Wrappers    connection_created          # 创建数据库连接时，自动触发

Django 提供了一系列的内建信号，允许用户的代码获得DJango的特定操作的通知。这包含一些有用的通知：django.db.models.signals.pre_save & django.db.models.signals.post_save在模型 save()方法调用之前或之后发送。django.db.models.signals.pre_delete & django.db.models.signals.post_delete在模型delete()方法或查询集的delete() 方法调用之前或之后发送。django.db.models.signals.m2m_changed模型上的 ManyToManyField 修改时发送。django.core.signals.request_started & django.core.signals.request_finishedDjango建立或关闭HTTP 请求时发送。

对于Django内置的信号，仅需注册指定信号，当程序执行相应操作时，自动触发注册函数：

方式1:

from django.core.signals import request_finished    from django.core.signals import request_started    from django.core.signals import got_request_exception    from django.db.models.signals import class_prepared    from django.db.models.signals import pre_init, post_init    from django.db.models.signals import pre_save, post_save    from django.db.models.signals import pre_delete, post_delete    from django.db.models.signals import m2m_changed    from django.db.models.signals import pre_migrate, post_migrate    from django.test.signals import setting_changed    from django.test.signals import template_rendered    from django.db.backends.signals import connection_created    def callback(sender, **kwargs):        print("pre_save_callback")        print(sender,kwargs)    pre_save.connect(callback)      ＃ 该脚本代码需要写到app或者项目的初始化文件中__init__，当项目启动时执行注册代码

方式2:

from django.core.signals import request_finishedfrom django.dispatch import receiver@receiver(request_finished)def my_callback(sender, **kwargs):    print("Request finished!")

自定义信号

a. 定义信号

1 2	import  django.dispatch pizza_done  =  django.dispatch.Signal(providing_args = [ "toppings" ,  "size" ])

b. 注册信号

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def  callback(sender,  * * kwargs):      print ( "callback" )      print (sender,kwargs)    pizza_done.connect(callback)

c. 触发信号

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from  路径  import  pizza_done    pizza_done.send(sender = 'seven' ,toppings = 123 , size = 456 )

由于内置信号的触发者已经集成到Django中，所以其会自动调用，而对于自定义信号则需要开发者在任意位置触发。 

Django的序列化

关于Django中的序列化主要应用在将数据库中检索的数据返回给客户端用户，特别的Ajax请求一般返回的为Json格式。

1、serializers

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from  django.core  import  serializers    ret  =  models.BookType.objects. all ()    data  =  serializers.serialize( "json" , ret)

2、json.dumps

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import  json    #ret = models.BookType.objects.all().values('caption') ret  =  models.BookType.objects. all ().values_list( 'caption' )    ret = list (ret)    result  =  json.dumps(ret)

由于json.dumps时无法处理datetime日期，所以可以通过自定义处理器来做扩展，如：

import jsonfrom datetime import datefrom datetime import datetimed=datetime.now()class JsonCustomEncoder(json.JSONEncoder):    def default(self, field):        if isinstance(field, datetime):            return field.strftime('%Y-%m-%d %H:%M---%S')        elif isinstance(field, date):            return field.strftime('%Y-%m-%d')        else:            return json.JSONEncoder.default(self, field)ds = json.dumps(d, cls=JsonCustomEncoder)print(ds)print(type(ds))'''Supports the following objects and types by default:    +-------------------+---------------+    | Python            | JSON          |    +===================+===============+    | dict              | object        |    +-------------------+---------------+    | list, tuple       | array         |    +-------------------+---------------+    | str               | string        |    +-------------------+---------------+    | int, float        | number        |    +-------------------+---------------+    | True              | true          |    +-------------------+---------------+    | False             | false         |    +-------------------+---------------+    | None              | null          |    +-------------------+---------------+'''