Django 缓存机制

缓存作用

　　 当一个网站的并发量特别高的时候，频繁的对数据库进行增删查改操作势必会让访问速度变慢，此时你可以选择使用缓存来减小服务器的压力，但是缓存不要滥用，因为它可能会导致脏数据的出现。

　　 缓存说白了就是将你的数据存放到另一个地方，下次再去拿这些数据时将不再进行数据库查询，而是直接从缓存中取出数据并返回给用户。

Django缓存

　　 在Django中，你可以将数据缓存到下面六种地方：

　　 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、以及Memcache缓存。

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中进行配置：

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）（随机删除）
        },
    }
}

内存缓存

　　 此模式将会把数据存放至内存中。

　　 settings.py中进行配置：

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）
        }
    }
}

文件缓存

　　 此模式将会把数据存放至文件中，以文件路径作为key。

　　 settings.py中进行配置：

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）
        }
    }
}

数据库缓存

　　 此模式将会把数据存放至数据库中。

　　 settings.py中进行配置：

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）
        }
    }
}

　　 需要注意的是，在创建完数据库缓存后还需要手动执行一条命令：

python manage.py createcachetable

Memcache缓存（python-memcached）

　　 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.

　　 下面是使用python-memcached时的配置。

　　 settings.py中进行配置：

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',
]

Memcache缓存（pylibmc）

　　 使用pylibmc模块连接memcache。

　　 settings.py中进行配置：

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。

缓存粒度

　　 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。

　　 下面将使用文件缓存的形式做演示（这是针对不分离开发时所使用的）：

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）
        }
    }
}

单页面缓存

　　 在视图函数上加装饰器

from django.views.decorators.cache import cache_page

@cache_page(5)  # 缓存5s钟
def test_cache(request):
    import time
    ctime=time.time()
    return render(request,'index.html',context={'ctime':ctime})

　　 现在，当你五秒钟之内进行访问，时间将会一成不变。

局部缓存

　　 在一个模板中，使用tag进行局部缓存：

<p>未进行缓存：{{ ctime }}</p>
<hr>

<!--导入tage-->
{% load cache %}
<!--5表示5s钟，name是唯一key值-->

{% cache 5 'name' %}
	{{ ctime }}
{% endcache %}

　　 现在，你将看到未缓存的部分一直在刷新时间，而缓存部分将不刷新。

全站缓存

MIDDLEWARE = [
            'django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware',  # 这个放在最上面
            ... 												# 其他中间件
            'django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware',  # 这个放在最下面
        ]
        
CACHE_MIDDLEWARE_SECONDS=10  # 全站缓存时间

　　 现在，你将看到所有的视图返回的页面都将10秒内刷新一次。

调用缓存

　　 导入缓存，你可以像操纵字典一样操纵它，你可以将它当作一个全局字典一样使用，可以缓存任何数据类型，需要注意的是key必须是唯一的。：

from django.core.cache import cache

　　 下面是缓存的一些常用操作方法：

方法	描述
cache.set(key,value,timeout=DEFAULT_TIMEOUT,version=None)	设置缓存，当不存在时则创建。
cache.get(key,default=None,version=None)	根据key获取缓存，若不存在则返回默认值None
cache.add(key,value,timeout=DEFAULT_TIMEOUT,version=None)	使用与set相同，当缓存已存在时，将不会更新，而set则会更新
cache.get_or_set(key,default,timeout=DEFALUT_TIMEOUT,version=None)	获取缓存，当获取不到时设置缓存，并拿到设置的值
cache.get_many(key,version=None)	传入一个可迭代对象，它将会返回一个字典，将可迭代对象中所有key对应的value取出
cache.set_many(dict,timeout)	传入一个dict，它将会迭代该dict并且为每一组k，v存放到缓存中
cache.delete(key,version=None)	清除特定对象
cache.clear()	清楚缓存
cache.touch(key,timeout=DEFAULT_TIMEOUT,version=None)	当缓存马上到期时，重新设置它的过期时间
cache.incr(key,delete=1,version=None)	对缓存中的数据做递增操作，如k对应的v原本是1，使用该方法后变为2
cache.decr(key,delete=1,version=None)	对缓存中的数据做递减操作，如k对应的v原本是2，使用该方法后变为1
cache.close()	关闭缓存链接

　　 简单的示例：

from django.core.cache import cache
cache.set('key',value可以是任意数据类型)

# 你可以在该Django程序的任意位置拿到存入的值
cache.get('key')