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Django使用redis配置缓存的方法

运维开发网 https://www.qedev.com 2021-06-03 08:25 出处:网络 作者: Silent丿丶黑羽
对于非经常更新的服务器数据,若每次都从硬盘读取一次,会浪费服务器资源、拖慢响应速度,而且数据更新频率较高,服务器负担比较大。若保存到数据库,还需要额外建立一张对应的表存储数据。一个更好的方法是在Dja...

对于非经常更新的服务器数据,若每次都从硬盘读取一次,会浪费服务器资源、拖慢响应速度,而且数据更新频率较高,服务器负担比较大。若保存到数据库,还需要额外建立一张对应的表存储数据。一个更好的方法是在Django中使用Redis进行缓存,下面通过本文给大家介绍Django使用redis配置缓存的方法。

前言

  动态网站的基本权衡是,它们是动态的。每次用户请求页面时,Web服务器都会进行各种计算 - 从数据库查询到模板呈现再到业务逻辑 - 以创建站点访问者看到的页面。从处理开销的角度来看,这比标准的文件读取文件系统服务器要耗时多了。对于大多数Web应用程序来说,这种开销并不是什么大问题。因为大多数Web应用程序只是中小型网站,没有拥有一流的流量。但对于中到高流量的站点,尽可能减少开销是至关重要的,这就是缓存的用武之地。缓存某些内容是为了保存昂贵计算的结果,这样就不必在下次执行计算。

  Django框架带有一个强大的缓存系统,可以保存动态页面,因此不必为每个请求计算它们。Django提供不同级别的缓存粒度:可以缓存特定视图的输出,也可以只缓存页面中难以生成的部分或者可以缓存整个站点。

  Redis是一个内存数据库(现在已经支持内存数据持久化到硬盘当中,重新启动时,会自动从硬盘进行加载),由于其性能极高,因此经常作为中间件、缓存使用。

django应用redis缓存

django中安装第三方库,使用如下命令

pip3 install django-redis

1.settings配置

首先,我们在settings.py中配置如下代码

CACHES = {
    # default 是缓存名,可以配置多个缓存
    "default": {
        # 应用 django-redis 库的 RedisCache 缓存类
        "BACKEND": "django_redis.cache.RedisCache",
        # 配置正确的 ip和port
        "LOCATION": "redis://127.0.0.1:6379",
        "OPTIONS": {
            # redis客户端类
            "CLIENT_CLASS": "django_redis.client.DefaultClient",
            # redis连www.cppcns.com接池的关键字参数
            "CONNECTION_POOL_KWARGS": {
                "max_connections": 100
            }
            # 如果 redis 设置了密码,那么这里需要设置对应的密码,如果redis没有设置密码,那么这里也不设置
            # "PASSWORD": "123456",
        }
    }
}

2.全站缓存

2.1 全站缓存的2个中间件

  • FetchFromCacheMiddleware :从缓存中读取数据

缓存状态为200的GETHEAD请求的响应(除非响应头中设置不进行缓存)

对具有不同查询参数的相同URL的请求的响应被认为是各自不同的页面,并且被分别单独缓存。

该中间件会使用与对应的GET请求相同的响应头来回答HEAD请求,即可以为HEAD请求返回缓存的GET响应。

  • UpdateCacheMiddleware :将数据更新到缓存中

该中间件会自动在每个响应中设置几个headers

设置Expires为当前日期/时间 加上 定义的CACHE_MIDDLEWARE_SECONDS值,GMT时间

设置响应的Cache-Controlmax-age,值是定义的CACHE_MIDDLEWARE_SECONDS值。

  • 如果视图设置了自己的缓存时间(即设置了Cache-Control max age),那么页面将被缓存直到到期时间,而不是CACHE_MIDDLEWARE_SECONDS
  • 如果USE_I18N设置为True,则生成的缓存key将包含当前语言的名称,这样可以轻松缓存多语言网站,而无需自己创建缓存密钥。
  • 如果 USE_L10N设置为True 并且 USE_TZ被设置为True,缓存key也会包括当前语言

settings的中间件中设置:

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

注意:UpdateCacheMiddleware必须是第一个中间件,FetchFromCacheMiddl编程客栈eware必须是最后一个中间件

2.2 全站缓存的必填设置

将以下必须设置添加到Djangosettings文件中

CACHE_MIDDLEWARE_ALIAS = 'default'
CACHE_MIDDLEWARE_SECONDS = 60*60
CACHE_MIDDLEWARE_KEY_PREFIX = "cache_redis_demo_first"

配置解释如下:

  • CACHE_MIDDLEWARE_ALIAS:用于存储的缓存别名
  • CACHE_MIDDLEWARE_SECONDS:每个页面应缓存的秒数
  • CACHE_MIDDLEWARE_KEY_PREFIX:用于生成缓存key的前缀,如果使用相同的Django安装在多个站点之间共享缓存,请将其设置为站点名称或此Django实例特有的其他字符串,以防止发生密钥冲突。如果你不在乎,请使用空字符串。

2.3 全站缓存示例

接着我们在视图中写入如下函数:

def index(request):
    # 通过设置时间戳,进行多次访问,可以看到时间戳的变化,就可以得知是否是缓存页面了
    return HttpResponse('当前时间戳:' + str(time.time()))

我们打开浏览器访问127.0.0.1/redis/,多次访问该url,发现时间戳不会改变,这是因为我们在配置中设置了缓存时间为1个小时。

我们可以打开浏览器的网络请求中查看response header,查看max_ageExpires,如下图

Django使用redis配置缓存的方法

我们会发现响应头中已经有了缓存的时间,说明我们缓存配置成功了

3.视图函数缓存

  一般情况下,我们不会使用全局缓存,因为全局缓存,只要服务器返回状态码是200,他都会将其缓存下来,这样会影响性能,所以我们一般wruDOm都会使用视图缓存,针对某个视图,需要进行缓存,则使用缓存。

3.1通过装饰器cache_page

 

from django.views.decorators.cache import never_cache, cache_page
@cache_page(20)
def view_cache(request, num):
    return HttpResponse(f"num:{num},时间戳:{time.time()}")

cache_page除了默认的timeout参数外,还有两个可选的关键字参数

cache,示例代码:@cache_page(60 * 15, cache="special_cache"), 该cache指向settings中配置的缓存的名称,默认是"default"

key_prefix:缓存key的前缀,与CACHE_MIDDLEWARE_KEY_PREFIX功能相同

如果多个url指向同一个视图函数,会为每个url建立一个单独的缓存,例如:

urlpatterns = [
    path('view_cache/<int:num>/', views.view_cache, name="view_cache")
]

/view_cache/1//view_cache/2/请求会分别进行缓存

3.2通过urls中配置cache_page

URLconf中指定视图缓存,而不是在视图函数上硬编码装饰器,可以进一步解耦缓存和视图函数之间的关系,使用起来更灵活

from django.views.decorators.cache import cache_page
 
urlpatterns = [
    path('view_cache/<int:num>/', cache_page(20)(views.view_cache), name="view_cache")
]

以上2种方式作用是一样的,这里我们更加推荐3.2这种写法

4.低级缓存

  有时我们不想缓存整个页面数据,而只是想缓存某些费时查询并且基本不会改变的数据,可以通过一个简单的低级缓存API实现,该API可以缓存任何可以安全picklepython对象:字符串,字典,模型对象列表等

django.core.cache.caches

from django.core.cachewww.cppcns.com import caches
cache1 = caches['myalias']
cache2 = caches['myalias']
# 判断为True
if cache1 is cache2: 
    ...

说明:

  • 可以通过CACHES类似字典一样的方式访问settings中配置的缓存,在同一个线程中重复请求相同的别名将返回相同的对象
  • 如果指定的myalias不存在,将引发 InvalidCacheBackendError
  • 为了线程安全性,为会每个线程返回缓存的不同实例
  • 作为快捷方式, 默认缓存(default)可以使用 django.core.cache.cache
# 使用 default 缓存
from django.core.cache import cache

# 上面的cache等同于下面的写法
from django.core.cache import caches
cache = caches['default']

django.core.cache.cache

from django.core.cache import cache

# 使用 redis 的一般用法
cache.set('manul_set', 'ok')
manul_set = cache.get('manuwww.cppcns.coml_set')

# 可以手动设置 timeout,如果不指定timeout,默认是 300秒,如果指定为None,则代表没有过期时间
cache.set("key", "value", timeout=None)

# 可以获取key的超时设置(ttl:time to live)
# 返回值的3种情况:
# 0: key 不存在 (或已过期)
# None: key 存在但没有设置过期
# ttl: 任何有超时设置的 key 的超时值
cache.set("foo", "value", timeout=25)
cache.ttl("foo") # 得到 25 
cache.ttl("not-existent") # 得到 0

# 让一个值永久存在
cache.persist("foo")
cache.ttl("foo") # 得到 None

# 指定一个新的过期时间
cache.set("foo", "bar", timeout=22)
cache.ttl("foo") # 得到 22
cache.expire("foo", timeout=5)
cache.ttl("foo") # 得到 5

# 支持 redis 分布式锁, 使用 上下文管理器 分配锁
with cache.lock("somekey"):
    do_some_thing()
    
# 使用全局通配符的方式来检索或者删除键
cache.keys("foo_*")  # 返回所有匹配的值, 如 ["foo_1", "foo_2"]


# 删除 键
cache.delete_pattern("foo_*")  # 支持通配符

实战案例

首先创建个common文件夹,然后在文件夹下面创建cache_helper.py文件,写入如下代码

from django.core.cache import cache


def get_cache_or_exc_func(key, func, *args, **kwargs):
    """
    根据传入的key和func,先获取缓存内容,没有则使用func计算并保存结果
    :param key: 缓存的key
    :param func: 计算函数
    :param args: 可变参数
    :param kwargs: 可变字典
    :return: 缓存的n内容或func计算的结果
    """
    # 加上cache锁
    with cache.lock(key+'lock'):
        # 获取缓存中的变量
        result = cache.get(key)
        if result:
            # 存在,则直接返回缓存结果
            return result
        else:
            # 不存在,则计算数据,得到结果
            result = func(*args, **kwargs)
            # 将结果保存到缓存中
            cache.set(key, result)
            # 返回结果
            return result

然后配置url路径,如下

urlpatterns = [
    path('lower_level_cache/', views.lower_level_cache, name="lower_level_cache"),
]

最后在视图中,写入2个函数

def get_result():
    """做一些费时但不经常变更的操作,这里模拟等待3秒"""
    time.sleep(3)
    return 'ok'


def lower_level_cache(request):
    result = get_cache_or_exc_func('test_key', get_result)
    return jsonResponse({"result": result})

现在我们打开浏览器,访问127.0.0.1/redis/low_level_cache/,我们会发现,浏览器不会马上响应,而是等待了3秒,因为我们代码中模拟等待了3秒,而且我们是第一次访问,没有缓存,当第二次访问时,就立马响应了,原因是此时已经有了缓存

5.session缓存

settings.py文件中,配置如下代码即可

# 配置session的引擎为cache
SESSION_ENGINE = 'django.contrib.sessions.backends.cache'
# 此处别名依赖缓存的设置
SESSION_CACHE_ALIAS = 'default'

以上就是Django使用redis配置缓存的详细内容,更多关于redis配置缓存的资料请关注我们其它相关文章!

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