Django之中間件、緩存以及信號

Django之中間件

中間件執行流程

我們從瀏覽器發出一個請求 Request，得到一個響應后的內容 HttpResponse ，這個請求傳遞到 Django的過程如下：

也就是說，每一個請求都是先通過中間件中的 process_request 函數，這個函數返回 None 或者 HttpResponse 對象，如果返回前者，繼續處理其它中間件，如果返回一個 HttpResponse，就處理中止，返回到網頁上。

中間件中可以定義4個方法,分別是:

1. process_request(self,request) 發送請求
2. process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs) 執行完 request 預處理函數並確定待執行的 view 之后，但在 view 函數實際執行之前。
3. process_template_response(self,request,response)
4. process_exception(self, request, exception) 收集錯誤信息
5. process_response(self, request, response) 必須返回 HttpResponse 對象. 這個 response 對象可以是傳入函數的那一個原始對象（通常已被修改），也可以是全新生成的。

執行順序也是按照以上順序執行的.

自定義中間件

from django.shortcuts import HttpResponse
class M1:
    def process_request(self, request):
        print('M1.process_request')
        
        #如果此處有return,后面的不執行,直接返回給用戶
        # return HttpResponse('滾')

    def process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs):
        print('m1.process_view')

    def process_exception(self, request, exception):
        print('m1.process_exception')

    def process_response(self, request, response):
        print('M1.process_response')
        return response

    def process_template_response(self,request,response):
        print('template')


class M2:
    def process_request(self, request):
        print('M2.process_request')
    def process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs):
        print('m2.process_view')
    def process_exception(self, request, exception):
        print('m2.process_exception')

    def process_response(self, request, response):
        print('M2.process_response')
        return response

中間件的注冊

在django項目的settings模塊中，有一個 MIDDLEWARE變量，其中每一個元素就是一個中間件，如下圖:

需要注意的是順序,因為是列表或者元組的順序,注冊時按照你既定順序來配置

更多中間件實際用法

跟過用法見此處:http://www.ziqiangxuetang.com/django/django-middleware.html

Django之緩存

中間件與緩存的關系

為什么與中間件一起說緩存呢,就是因為一般緩存頁面時,需要在respones用戶之前緩存到緩存服務器,因為如果在views處理后即存入緩存,可能會與用戶收到的頁面不一致,為什么呢?因為中間件有很多層,你不確定哪一層會對頁面做其他處理(包括頁面渲染,數據處理等等).

由於Django是動態網站，所有每次請求均會去數據進行相應的操作，當程序訪問量大時，耗時必然會更加明顯，最簡單解決方式是使用：緩存，緩存將一個某個views的返回值保存至內存或者memcache中，5分鍾內再有人來訪問時，則不再去執行view中的操作，而是直接從內存或者Redis中之前緩存的內容拿到，並返回。

6種緩存模式

• 開發調試(不做任何緩存,只是開啟)
• 內存
• 文件
• 數據庫
• Memcache緩存（python-memcached模塊）
• Memcache緩存（pylibmc模塊,只是與上面換了個模塊而已）

緩存配置

緩存的配置是在settings.py文件中配置的

開發調試

# 此為開始調試用，實際內部不做任何操作
    # 配置：
        CACHES = {
            'default': {
                'BACKEND': 'django.core.cache.backends.dummy.DummyCache',     # 引擎
                'TIMEOUT': 300,                                               # 緩存超時時間（默認300，None表示永不過期，0表示立即過期）
                'OPTIONS':{
                    'MAX_ENTRIES': 300,                                       # 最大緩存個數（默認300）
                    'CULL_FREQUENCY': 3,                                      # 緩存到達最大個數之后，剔除緩存個數的比例，即：1/CULL_FREQUENCY（默認3）
                },
                'KEY_PREFIX': '',                                             # 緩存key的前綴（默認空）
                'VERSION': 1,                                                 # 緩存key的版本（默認1）
                'KEY_FUNCTION' 函數名                                          # 生成key的函數（默認函數會生成為：【前綴:版本:key】）
            }
        }


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

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

    def get_key_func(key_func):
        """
        Function to decide which key function to use.

        Defaults to ``default_key_func``.
        """
        if key_func is not None:
            if callable(key_func):
                return key_func
            else:
                return import_string(key_func)
        return default_key_func

內存模式

# 此緩存將內容保存至內存的變量中
    # 配置：
        CACHES = {
            'default': {
                'BACKEND': 'django.core.cache.backends.locmem.LocMemCache',
                'LOCATION': 'unique-snowflake',
            }
        }

    # 注：其他配置同開發調試版本

文件模式

# 此緩存將內容保存至文件
    # 配置：

        CACHES = {
            'default': {
                'BACKEND': 'django.core.cache.backends.filebased.FileBasedCache',
                'LOCATION': '/var/tmp/django_cache',
            }
        }
    # 注：其他配置同開發調試版本

數據庫模式

# 此緩存將內容保存至數據庫

    # 配置：
        CACHES = {
            'default': {
                'BACKEND': 'django.core.cache.backends.db.DatabaseCache',
                'LOCATION': 'my_cache_table', # 數據庫表
            }
        }

    # 注：執行創建表命令 python manage.py createcachetable

memcached模式（python-memcached模塊）

# 此緩存使用python-memcached模塊連接memcache
#單台IP端口連接模式
    CACHES = {
        'default': {
            'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
            'LOCATION': '127.0.0.1:11211',
        }
    }

#單台本地文件連接模式
    CACHES = {
        'default': {
            'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
            'LOCATION': 'unix:/tmp/memcached.sock',
        }
    }   

    CACHES = {
        'default': {
            'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
            'LOCATION': [
                '172.19.26.240:11211',
                '172.19.26.242:11211',
            ]
        }
    }

Memcache緩存（pylibmc模塊）

# 此緩存使用pylibmc模塊連接memcache
    
    CACHES = {
        'default': {
            'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.PyLibMCCache',
            'LOCATION': '127.0.0.1:11211',
        }
    }

    CACHES = {
        'default': {
            'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.PyLibMCCache',
            'LOCATION': '/tmp/memcached.sock',
        }
    }   

    CACHES = {
        'default': {
            'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.PyLibMCCache',
            'LOCATION': [
                '172.19.26.240:11211',
                '172.19.26.242:11211',
            ]
        }
    }

緩存應用

緩存應用分為三種模式:

1. 全站使用緩存模式
2. 單獨視圖緩存模式
3. 局部視圖緩存模式

緩存模塊導入

在使用之前我們需要導入緩存的模塊,也是在settings.py文件中:

from django.middleware.cache import UpdateCacheMiddleware
from django.middleware.cache import FetchFromCacheMiddleware

在views.py文件中需要導入模塊:

from django.views.decorators.cache import cache_page

緩存應用的配置

全站應用

使用中間件，經過一系列的認證等操作，如果內容在緩存中存在，則使用FetchFromCacheMiddleware獲取內容並返回給用戶，當返回給用戶之前，判斷緩存中是否已經存在，如果不存在則UpdateCacheMiddleware會將緩存保存至緩存，從而實現全站緩存

    MIDDLEWARE = [
        'django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware',
        # 其他中間件...
        'django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware',
    ]

    CACHE_MIDDLEWARE_ALIAS = ""
    CACHE_MIDDLEWARE_SECONDS = ""
    CACHE_MIDDLEWARE_KEY_PREFIX = ""

單獨視圖緩存

方式一：
        from django.views.decorators.cache import cache_page

        @cache_page(60 * 15)
        def my_view(request):
            ...

    方式二：
        from django.views.decorators.cache import cache_page

        urlpatterns = [
            url(r'^foo/([0-9]{1,2})/$', cache_page(60 * 15)(my_view)),
        ]

其實道理都一樣,明顯是裝飾器要好使很多,但需要注意的是,裝飾器后面要加上時間.

局部視圖緩存

a. 引入TemplateTag

        {% load cache %}

    b. 使用緩存

        {% cache 5000 緩存key %}
            緩存內容
        {% endcache %}

緩存例子

看個例子吧:

settings.py 中的配置:

from django.middleware.cache import UpdateCacheMiddleware
from django.middleware.cache import FetchFromCacheMiddleware
MIDDLEWARE_CLASSES = [
    '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.auth.middleware.SessionAuthenticationMiddleware',
    'django.contrib.messages.middleware.MessageMiddleware',
    'django.middleware.clickjacking.XFrameOptionsMiddleware',
    'django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware',
]   

#使用文件緩存
CACHES = {
    'default': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.filebased.FileBasedCache',
        'LOCATION': os.path.join(BASE_DIR,'cache'),
    }
}

HTML頁面文件:

{% load cache %}
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title></title>
</head>
<body>
    <h1>{{ c }}</h1>

    <div style="border: 1px solid red;height: 50px;">
        {% cache 5 view_h %}
            <h1>{{ c }}</h1>
        {% endcache %}

    </div>
</body>
</html>

views.py 文件配置:

from django.views.decorators.cache import cache_page

# @cache_page(5) #此處可啟用單獨視圖,緩存5秒
def cache1(request):
    #from s13day20_form import pizza_done
    #pizza_done.send(sender='seven',toppings=123, size=456)
    import time
    c = time.time()
    return render(request, 'cache.html', {'c': c})

urls.py文件執行配置即可.

Django之信號

Django中提供了“信號調度”，用於在框架執行操作時解耦。通俗來講，就是一些動作發生的時候，信號允許特定的發送者去提醒一些接受者。我們可以使用這些功能來做一些日志記錄等等操作。

內置信號

Model signals
    pre_init                    # django的modal執行其構造方法前，自動觸發
    post_init                   # django的modal執行其構造方法后，自動觸發
    pre_save                    # django的modal對象保存前，自動觸發
    post_save                   # django的modal對象保存后，自動觸發
    pre_delete                  # django的modal對象刪除前，自動觸發
    post_delete                 # django的modal對象刪除后，自動觸發
    m2m_changed                 # django的modal中使用m2m字段操作第三張表（add,remove,clear）前后，自動觸發
    class_prepared              # 程序啟動時，檢測已注冊的app中modal類，對於每一個類，自動觸發
Management signals
    pre_migrate                 # 執行migrate命令前，自動觸發
    post_migrate                # 執行migrate命令后，自動觸發
Request/response signals
    request_started             # 請求到來前，自動觸發
    request_finished            # 請求結束后，自動觸發
    got_request_exception       # 請求異常后，自動觸發
Test signals
    setting_changed             # 使用test測試修改配置文件時，自動觸發
    template_rendered           # 使用test測試渲染模板時，自動觸發
Database Wrappers
    connection_created          # 創建數據庫連接時，自動觸發

對於Django內置的信號，僅需注冊指定信號，當程序執行相應操作時，自動觸發注冊函數：

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("xxoo_callback")
        print(sender,kwargs)

    xxoo.connect(callback)
    # xxoo指上述導入的內容

from django.core.signals import request_finished
from django.dispatch import receiver

@receiver(request_finished)
def my_callback(sender, **kwargs):
    print("Request finished!")

自定義信號

定義信號

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

注冊信號

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

觸發信號

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

由於內置信號的觸發者已經集成到Django中，所以其會自動調用，而對於自定義信號則需要開發者在任意位置觸發。

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