浅谈Django的缓存机制

我从窗户里探头往外看，嘿！春天果然到来了。看，外面嫩绿的小草像动画片里的那样，慢慢探出头来。再看，那平坦的草地里，星星点点的眨着眼睛的是什么？哦！那是可爱的小花，还有小虫在花瓣里钻来钻去呢？嘻，原来是童话故事里睡在花瓣里的拇指姑娘啊！再看看，那干枯已久的柳树也伸出了嫩绿的手，轻轻地走来了美丽的春姑娘！

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。

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）

通用配置

'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】）

以上六中模式都可以使用

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

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
       通用配置
      }
    }

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',
       通用配置
      }
    }

  # 注：其他配置同开发调试版本

文件

  # 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',
         通用配置
      }
    }
  # 注：其他配置同开发调试版本

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
       通用配置
      }
    }

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

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',
      ]
    }
  }

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',
      ]
    }
  }

缓存的应用

单独视图缓存

from django.views.decorators.cache import cache_page

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

即通过装饰器的方式实现，导入模块之后，在需要缓存的函数前加@cache_page(60 * 15) 60*15表示缓存时间是15分钟

例子如下：

from django.views.decorators.cache import cache_page
@cache_page(10)
def cache(request):
  import time
  ctime = time.time()
  return render(request,"cache.html",{"ctime":ctime})

前端页面如下：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <title>Title</title>
</head>
<body>
  <h1>{{ ctime }}</h1>
  <h1>{{ ctime }}</h1>
  <h1>{{ ctime }}</h1>

</body>
</html>

这样在前端页面在获取的ctime的时候就会被缓存10秒钟，10秒钟之后才会变化，但是这样的话就相当月所有的调用ctime的地方都被缓存了

局部缓存

引入TemplateTag

{% load cache %}

使用缓存

{% cache 5000 缓存key %}

缓存内容

{% endcache %}

更改前端代码如下：

{% load cache %}
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <title>Title</title>
</head>
<body>
  <h1>{{ ctime }}</h1>
  <h1>{{ ctime }}</h1>
  {% cache 10 c1 %}
  <h1>{{ ctime }}</h1>
  {% endcache %}
</body>
</html>

这样就实现了最后一个ctime缓存，其他两个不缓存

全站缓存

全站缓存的时候，需要在中间件的最上面添加：

'django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware',

在中间件的最下面添加：

'django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware',

其中'django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware'里面只有process_response方法，在'django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware'中只有process_request方法，所以最开始是直接跳过UpdateCacheMiddleware，然后从第一个到最后一个中间件的resquest,第一次没有缓存座椅匹配urls路由关系依次进过中间件的process_view,到达views函数，再经过process_exception最后经过response,到达FetchFromCacheMiddleware

另一个让我烦恼一个多小时的问题是，设置 TIMEOUT 参数无效。查找Django的源文件( ./core/cache/backends/memcached.py )，打印出设置缓存时的信息。发现不论参数设置多少，缓存的有效期都变成了600s。

后来终于在django的 conf/global_settings.py 这个文件里找到 CACHE_MIDDLEWARE_SECONDS = 600 这个参数。看名字是中间件的缓存时间，懒得深究了。在 settings.py 文件中把这个参数值也修改一下，再次测试，终于得到预期的效果。这个问题竟然在放狗都没搜到，值得一记。

本文浅谈Django的缓存机制到此结束。自爱，是生命守护的天使。小编再次感谢大家对我们的支持！

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