Django學習之緩存和信號

 

一 緩存

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memcache中之前緩存的內容拿到，並返回。

Django中提供了6種緩存方式：

• 開發調試
• 內存
• 文件
• 數據庫
• Memcache緩存（python-memcached模塊）
• Memcache緩存（pylibmc模塊）

1、配置

a、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

 

 

b、內存（django默認配置）

# 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',                               #這是一個唯一標示，寫啥都行

                '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）
 },

        } } 

# 注：其他配置同開發調試版本

 

 

c、文件

    # 此緩存將內容保存至文件，比如已經經過模版渲染完之后的html文件內容，如果緩存到文件中，以后就不需要再去進行模版渲染了，直接拿緩存中的要快一些
    # settings配置文件中寫上以下配置：

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

 

 

d、數據庫

    # 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,數據庫中會自動生成名字為my_cache_table的表作為緩存表

注意：如果我們自己手動創建這個緩存表的時候，數據庫表的三個字段是必須要有的：看下面的表，並且不需要制定上面的createcachetable指令就可以使用。

from django.db import models

# Create your models here.

class CacheTalbe(models.Model):

    cache_key = models.CharField(max_length=2000)
    value = models.CharField(max_length=2000,null=True)
    expires = models.DateTimeField(null=True)

 

 

e、Memcache緩存（python-memcached模塊）

# 此緩存使用python-memcached模塊連接memcache

    CACHES = {
        'default': {
            'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
            'LOCATION': '127.0.0.1:11211',
        }
    }

    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',
            ]
        }
    }

 

 

f、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',
            ]
        }
    }

 

 

2、應用

a. 全站使用

   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
   緩存多長時間等配置默認是按照你上面的配置部分來的
    MIDDLEWARE = [
        'django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware', #中間件第一個
        # 其他中間件...
        'django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware', #中間件最后一個
    ]

    CACHE_MIDDLEWARE_ALIAS = ""   用於存儲的緩存別名。
    CACHE_MIDDLEWARE_SECONDS = ""  應該緩存每個頁面的秒數
    CACHE_MIDDLEWARE_KEY_PREFIX = "" 如果使用同一django安裝跨多個站點共享緩存，請將其設置為站點名稱或此django實例唯一的其他字符串，以防止密鑰沖突。如果你不在乎，就用空字符串。 

看圖解

　　

 

 

 django默認配置為：

from django.conf import global_settings #在這個配置文件中我們能夠看到
#以下配置是django緩存的默認配置，如果我們自己沒有進行配置，那么下面的使用，默認會使用我們的默認配置，也就是本地內存
# The cache backends to use.
CACHES = {
    'default': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.locmem.LocMemCache',
    }
}
CACHE_MIDDLEWARE_KEY_PREFIX = ''
CACHE_MIDDLEWARE_SECONDS = 600
CACHE_MIDDLEWARE_ALIAS = 'default'

 

 

b. 單獨視圖緩存（先看這個）

    
　　方式一：
        from django.views.decorators.cache import cache_page
        import time
        @cache_page(5)
        def my_view(request):
            tm = time.time()
            ...
            all_book = models.Book.objects.all()
            print(all_book) #也是5秒之后打印一次，因為5秒內都是從緩存中拿的，沒有執行我們的視圖函數，所有沒有去數據庫中取，注意，對實時性數據要求很高的，不要做緩存
　　　　　　  return render(request,'index.html',{'tm':tm }) # 當我們刷新頁面的時候，你會發現tm在5秒之后才會發生變化

    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)), #裝飾器原始用法
        ]

 

 

c、局部模板使用

    a. 引入TemplateTag

        {% load cache %}

    b. 使用緩存

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

局部使用示例：

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

<h1>哈哈哈</h1>
<h2>{{ tm }}</h2>


{% load cache %}
{% cache 5 'c1' %}
<h2>{{ tm }}</h2>
{% endcache %}


</body>
</html>

 

django-redis配置緩存詳見文檔： https://django-redis-chs.readthedocs.io/zh_CN/latest/

更多：猛擊這里

 

二 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。

1、Django內置信號

Model signals
    pre_init                    # django的model執行其構造方法前，自動觸發
    post_init                   # django的model執行其構造方法后，自動觸發
    pre_save                    # django的model對象保存前，自動觸發，新增或者更新都是保存
    post_save                   # django的model對象保存后，自動觸發
    pre_delete                  # django的model對象刪除前，自動觸發
    post_delete                 # django的model對象刪除后，自動觸發
    m2m_changed                 # django的model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：

注冊信號，寫入與project同名的文件夾下的_init_.py文件(或者應用文件夾的__init__.py文件中或者views.py視圖中)中，也是換數據庫引擎的地方。

    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): #sender表示信號觸發者
        print("xxoo_callback")
        print(sender,kwargs)

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

 

 

示例

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

# 方法一：
from django.core.signals import request_finished

request_finished.connect(my_callback)

# 方法二：
from django.core.signals import request_finished
from django.dispatch import receiver

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

 

 

指定發送者

from django.db.models.signals import pre_save
from django.dispatch import receiver
from myapp.models import MyModel 
#注意：指定發送者的時候，不能寫在項目或者應用的__init__.py文件中了，因為models文件的加載順序在init文件之后，所以會報錯，
#所以我一般用在views.py文件中,如果你創建了views文件夾，文件夾中創建了其他py文件來寫邏輯，那么其他文件中寫信號也是可以的

@receiver(pre_save, sender=MyModel)
def my_handler(sender, **kwargs):
    ...

 

 

2、自定義信號

a. 定義信號

在某py文件或者項目或者應用的__init__.py文件中定義信號。

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

#toppings和size這兩個參數名稱是隨意取的昂，不是固定的，但是使用的時候關鍵字傳餐的時候，要和這兩個參數的名稱對應好，可以通過設置參數來進行一個判斷處理等操作

 

 

b. 注冊信號

在_init_.py 中注冊信號

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

 

 

c. 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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