在動態網站中，用戶每次請求一個頁面，服務器都會執行以下操作：查詢數據庫，渲染模板，執行業務邏輯，最后生成用戶可查看的頁面。
這會消耗大量的資源，當訪問用戶量非常大時，就要考慮這個問題了。
緩存就是為了防止重復計算，把那些消耗了大量資源的結果保存起來，下次訪問時就不用再次計算了。緩存的邏輯：
given a URL, try finding that page in the cache
if the page is in the cache:
return the cached page
else:
generate the page
save the generated page in the cache (for next time)
return the generated page
Django提供了不同粒度的緩存：你可以緩存某個頁面，也可以只緩存很難計算、很消耗資源的某個部分，或者直接緩存整個網站。
Django也可以和一些”下游”緩存一起協作，例如Squid和基於瀏覽器的緩存，這些類型的緩存你不直接控制，但是你可以提供給他們站點哪部分應該被緩存和怎樣被緩存(通過HTTP headers)。
設置緩存
在settings中的CACHES中設置緩存，下面是幾個可用的緩存選項：
Memcached
Django目前原生支持的最快最有效的緩存系統。要使用Memcached，需要下載Memcached支持庫，一般是python-memcached或者pylibmc。
然后設置BACKEND為django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache(使用python-memcached時)或者django.core.cache.backends.memcached.PyLibMCCache(使用pylibmc時)。
設置LOCATION為ip:port或者unix:path。例如：
CACHES = {
'default': {
'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
'LOCATION': '127.0.0.1:11211',
}
}
或者
CACHES = {
'default': {
'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
'LOCATION': 'unix:/tmp/memcached.sock',
}
}
當使用pylibmc時，去掉unix:/前綴：
CACHES = {
'default': {
'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.PyLibMCCache',
'LOCATION': '/tmp/memcached.sock',
}
}
還可以在多台機器上運行Memcached進程，程序將會把這組機器當作一個單獨的緩存，而不需要在每台機器上復制緩存值：
CACHES = {
'default': {
'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
'LOCATION': [
'172.19.26.240:11211',
'172.19.26.242:11212',
'172.19.26.244:11213',
]
}
}
由於Memcached是基於內存的緩存，數據只存儲在內存中，如果服務器死機的話數據會丟失，所以不要把內存緩存作為唯一的數據存儲方法。
Database caching
Django也可以把緩存數據存儲在數據庫中。
CACHES = {
'default': {
'BACKEND': 'django.core.cache.backends.db.DatabaseCache',
'LOCATION': 'my_cache_table',
}
}
LOCATION為數據庫中table的名字，任意起，在數據庫中未被使用過即可以。
創建cache table：
python manage.py createcachetable
使用多數據庫時，也需要為cache table寫Router：
class CacheRouter(object):
"""A router to control all database cache operations"""
def db_for_read(self, model, **hints):
"All cache read operations go to the replica"
if model._meta.app_label == 'django_cache':
return 'cache_replica'
return None
def db_for_write(self, model, **hints):
"All cache write operations go to primary"
if model._meta.app_label == 'django_cache':
return 'cache_primary'
return None
def allow_migrate(self, db, app_label, model_name=None, **hints):
"Only install the cache model on primary"
if app_label == 'django_cache':
return db == 'cache_primary'
return None
Filesystem caching
也可以使用文件來存儲緩存數據。
CACHES = {
'default': {
'BACKEND': 'django.core.cache.backends.filebased.FileBasedCache',
'LOCATION': '/var/tmp/django_cache',
}
}
LOCATION為緩存數據存儲目錄。
windows中：
CACHES = {
'default': {
'BACKEND': 'django.core.cache.backends.filebased.FileBasedCache',
'LOCATION': 'c:/foo/bar',
}
}
Local-memory caching
Django默認使用的緩存系統，數據存儲在本地內存中：
CACHES = {
'default': {
'BACKEND': 'django.core.cache.backends.locmem.LocMemCache',
'LOCATION': 'unique-snowflake',
}
}
Dummy caching (for development)
開發時使用的：
CACHES = {
'default': {
'BACKEND': 'django.core.cache.backends.dummy.DummyCache',
}
}
Using a custom cache backend
也可以使用其它的緩存系統，比如Redis，django-redis地址https://github.com/niwinz/django-redis。
下載：pip install django-redis
設置：
CACHES = {
"default": {
"BACKEND": "django_redis.cache.RedisCache",
"LOCATION": "redis://127.0.0.1:6379/1",
"OPTIONS": {
"CLIENT_CLASS": "django_redis.client.DefaultClient",
}
}
}
Cache arguments
CACHES設置中有幾個額外的參數：
TIMEOUT：緩存超時時間，默認為300s，可以設置為None，即永不超時。
OPTIONS : locmem, filesystem和database緩存系統這些有自己的剔除策略的系統有以下的參數：
MAX_ENTRIES : 緩存中存放的最大條目數，大於這個數時，舊的條目將會被刪除，默認為300.
CULL_FREQUENCY：當達到MAX_ENTRIES的時候,被接受的訪問的比率。實際的比率是1/cull_frequency,所以設置為2就是在達到max_entries時去除一半數量的緩存，設置為0意味着達到max_entries時,緩存將被清空。這個值默認是3。
KEY_PREFIX:一個會自動列入緩存key值的的字符串。
VERSION:緩存key值生成時使用的版本數字。
KEY_FUNCTION：key值最終生成所使用的方法。
緩存網站
要緩存整個網站，首先添加兩個中間件：
MIDDLEWARE = [
'django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware',
'django.middleware.common.CommonMiddleware',
'django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware',
]
注意update中間件要放在首位，fetch中間件放在最后。
在settings中添加以下值：
CACHE_MIDDLEWARE_ALIAS：存儲用的緩存別名
CACHE_MIDDLEWARE_SECONDS：頁面被緩存的時間
CACHE_MIDDLEWARE_KEY_PREFIX：當緩存被不同的站點使用時，用來防止緩存key值沖突的，一般設為站點名字。
FetchFromCacheMiddleware中間件用來緩存通過GET和HEAD方法獲取的狀態碼為200的響應。同一個url，帶有不同的查詢字符串，會當做不同的頁面分別緩存。
UpdateCacheMiddleware中間件在響應HttpResponse中設置幾個headers：
設置Last-Modified為頁面最新的刷新時間，設置Expires為過期時間(現在時間加CACHE_MIDDLEWARE_SECONDS)，設置Cache-Control頁面最大有效期(CACHE_MIDDLEWARE_SECONDS)。
views邏輯函數也可以自己設置過期時間：
使用django.views.decorators.cache.cache_control()設置緩存過期時間，使用django.views.decorators.cache.never_cache()禁止緩存。
緩存頁面
使用django.views.decorators.cache.cache_page()來緩存某個頁面：
from django.views.decorators.cache import cache_page
@cache_page(60 * 15)
def my_view(request):
...
60*15是緩存15分鍾。
cache參數可以設置使用CACHES中的哪一個cache系統，默認是default：
@cache_page(60 * 15, cache="special_cache")
def my_view(request):
...
key_prefix參數和CACHE_MIDDLEWARE_KEY_PREFIX設置起得作用相同：
@cache_page(60 * 15, key_prefix="site1")
def my_view(request):
...
可以在url中使用此方法：
from django.views.decorators.cache import cache_page
urlpatterns = [
url(r'^foo/([0-9]{1,2})/$', cache_page(60 * 15)(my_view)),
]
模板片段緩存
{% load cache %}
{% cache 500 sidebar %}
.. sidebar ..
{% endcache %}
{% cache %}模板標簽會緩存block內容，至少包括兩個參數：緩存時間和緩存片段的name。
可以根據變化的動態數據為一個片段緩存不同的copies：
{% load cache %}
{% cache 500 sidebar request.user.username %}
.. sidebar for logged in user ..
{% endcache %}
CACHE API
根據CACHES設置中的cache別名獲取cache系統：
>>> from django.core.cache import caches >>> cache1 = caches['myalias'] >>> cache2 = caches['myalias'] >>> cache1 is cache2 True
獲取默認default的cache：
>>> from django.core.cache import cache
基本用法set(key, value, timeout) 和get(key):：
>>> cache.set('my_key', 'hello, world!', 30)
>>> cache.get('my_key')
'hello, world!'
key為字符串，value為 picklable的python對象。timeout設置為None時，緩存永不過時，設置為0時不緩存。
設置Vary header
Django默認是使用url地址作為cache的key值的，也就是對相同的url請求會返回相同的緩存。如果想根據不同的請求首部字段(比如cookie, language, user-agent)緩存不同的內容，可以設置Vary首部字段。
from django.views.decorators.vary import vary_on_headers
@vary_on_headers('User-Agent')
def my_view(request):
...
上述代碼會為不同的user-agent設置單獨的緩存。也可以傳多個headers：
@vary_on_headers('User-Agent', 'Cookie')
def my_view(request):
...
上述代碼當user-agent和cookie都相同時才會有相同的緩存。
cookie是比較常用的，有單獨的裝飾器，下面代碼是相通的：
@vary_on_cookie
def my_view(request):
...
@vary_on_headers('Cookie')
def my_view(request):
...
Cache-Control頭部
可以使用cache_control裝飾器來設定Cache-Control頭部。
設置對特定的用戶提供緩存服務：
from django.views.decorators.cache import cache_control
@cache_control(private=True)
def my_view(request):
...
設置時間：
from django.views.decorators.cache import cache_control
@cache_control(max_age=3600)
def my_view(request):
...
等等，可用的Cache-Control指令(IANA registry)都可使用。