【补充】Django缓存与内置信号

【一】缓存的介绍

【1】什么是缓存

• 简单概括就是将对数据库操作查询所得到的数据放入另外一台机器上(缓存)中

  • 当用户再次请求时，直接去缓存中拿，避免对数据库的频繁操作，加快数据的显示时间
  • 需要知道的是，缓存里面的数据一般都设置有超时时间，缓存一般用在数据变化不大，实时率不高的情况下。

• 由于Django是动态网站，所有每次请求均会去数据进行相应的操作

  • 当程序访问量大时，耗时必然会更加明显，最简单解决方式是使用：缓存
  • 缓存将一个某个views的返回值保存至内存或者memcache中
    • 5分钟内(默认配置)再有人来访问时，则不再去执行view中的操作
    • 而是直接从内存或者Redis中之前缓存的内容拿到，并返回。

【2】Django中提供了6种缓存方式：

• 开发调试
• 内存
• 文件
• 数据库
• Memcache缓存（python-memcached模块）
• Memcache缓存（pylibmc模块）

【二】配置

【1】开发调试

# 此为开始调试用，实际内部不做任何操作
    # 配置：
        CACHES = {
            'default': {
                'BACKEND': 'django.core.cache.backends.dummy.DummyCache',     # 引擎
                'TIMEOUT': 300,                                               # 缓存超时时间（默认300，None表示永不过期，0表示立即过期）
                'OPTIONS':{
                    'MAX_ENTRIES': 300,                                       # 最大缓存个数（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）
                },
                'KEY_PREFIX': '',                                             # 缓存key的前缀（默认空）
                'VERSION': 1,                                                 # 缓存key的版本（默认1）
                'KEY_FUNCTION' 函数名                                          # 生成key的函数（默认函数会生成为：【前缀:版本:key】）
            }
        }

    # 自定义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

【2】内存

# 此缓存将内容保存至内存的变量中
    # 配置：
        CACHES = {
            'default': {
                'BACKEND': 'django.core.cache.backends.locmem.LocMemCache',
                'LOCATION': 'unique-snowflake',
            }
        }

    # 注：其他配置同开发调试版本，就是将开发调试版本里面的这几句换成上面这个即可

【3】文件(网站比较小，还没钱，可以用文件的形式)

# 此缓存将内容保存至文件
    # 配置：

        CACHES = {
            'default': {
                'BACKEND': 'django.core.cache.backends.filebased.FileBasedCache',
                'LOCATION': '/var/tmp/django_cache',
            }
        }
    # 注：其他配置同开发调试版本

【4】数据库

# 此缓存将内容保存至数据库

    # 配置：
        CACHES = {
            'default': {
                'BACKEND': 'django.core.cache.backends.db.DatabaseCache',
                'LOCATION': 'my_cache_table', # 数据库表
            }
        }

    # 注：执行创建表命令 python manage.py createcachetable

【5】Memcache缓存（python-memcached模块）

# 此缓存使用python-memcached模块连接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',
            ]
        }
    }

【6】Memcache缓存（pylibmc模块）

# 此缓存使用pylibmc模块连接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',
            ]
        }
    }

【7】Redis缓存（依赖：pip3 install django-redis）

CACHES = {
    "default": {
        "BACKEND": "django_redis.cache.RedisCache",
        "LOCATION": "redis://127.0.0.1:6379",
        "OPTIONS": {
            "CLIENT_CLASS": "django_redis.client.DefaultClient",
            "CONNECTION_POOL_KWARGS": {"max_connections": 100}
            # "PASSWORD": "密码",
        }
    }
}

• 视图层

from django_redis import get_redis_connection
conn = get_redis_connection("default")

【三】应用

【1】全站使用(利用Django中间件)

• 使用中间件，经过一系列的认证等操作
  • 如果内容在缓存中存在
    • 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会将缓存保存至缓存
    • 从而实现全站缓存

    MIDDLEWARE = [
        'django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware',
        # 其他中间件...
        'django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware',
    ]

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

【2】单独视图缓存

（1）方式一：

from django.views.decorators.cache import cache_page

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

（2）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)),
]

局部视图(html页面)使用

（1）引入TemplateTag

{% load cache %}

（2）使用缓存

{% cache 5000 缓存key %}
    缓存内容
{% endcache %}

【四】信号

• 1.如何对数据库的增加操作记录日志
• 2.信号比中间件的区别

• Django中提供了“信号调度”，用于在框架执行操作时解耦。
• 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。

【五】Django内置信号

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

• 对于Django内置的信号
  • 仅需在Django必定能执行的地方注册指定信号
  • 当程序执行相应操作时
  • 自动触发注册函数：

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指上述导入的模块名

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

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

【六】自定义信号