Python開發【Django】：緩存、信號

時間  2019-11-21
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緩存

　　因爲Django是動態網站，全部每次請求均會去數據進行相應的操做，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分鐘內再有人來訪問時，則再也不去執行view中的操做，而是直接從內存或者Redis中以前緩存的內容拿到，並返回html

Django中提供了6種緩存方式：python

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

一、配置數據庫

① 開發配置django

# 此爲開始調試用，實際內部不作任何操做
    # 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表示永不過時，0表示當即過時）
                'OPTIONS':{
                    'MAX_ENTRIES': 300,                                       # 最大緩存個數（默認300）
                    'CULL_FREQUENCY': 3,                                      # 緩存到達最大個數以後，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（默認函數會生成爲：【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
開發

② 內存配置緩存

# 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',
            }
        }

    # 注：其餘配置同開發調試版本
內存

③ 文件配置session

# 此緩存將內容保存至文件
    # 配置：

        CACHES = {
            'default': {
                'BACKEND': 'django.core.cache.backends.filebased.FileBasedCache',
                'LOCATION': '/var/tmp/django_cache',
            }
        }
    # 注：其餘配置同開發調試版本
文件

④ 數據庫配置app

# 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：執行建立表命令 python manage.py createcachetable
數據庫

⑤ Memcache緩存（python-memcached模塊）框架

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',
            ]
        }
    }

    CACHES = {
        'default': {
            'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
            'LOCATION': [
                # 權重
                ('172.19.26.240:11211',1),
                ('172.19.26.242:11211',15)
            ]
        }
    }
python-memcached模塊

⑥ Memcache緩存（pylibmc模塊）ide

# 此緩存使用pylibmc模塊鏈接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',
            ]
        }
    }
pylibmc模塊

二、應用memcached

① 全站使用

使用中間件，通過一系列的認證等操做，若是內容在緩存中存在，則使用FetchFromCacheMiddleware獲取內容並返回給用戶，當返回給用戶以前，判斷緩存中是否已經存在，若是不存在則UpdateCacheMiddleware會將緩存保存至緩存，從而實現全站緩存

    MIDDLEWARE = [
        # 寫到最上面
        'django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware',
        # 其餘中間件...

        # 寫到最下面
        'django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware',
    ]
全局生效

② 單獨視圖緩存

方式一：
        from django.views.decorators.cache import cache_page

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

    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)),
        ]
單獨方法生效

③ 局部視圖使用

a. 引入TemplateTag

        {% load cache %}

    b. 使用緩存

        {% cache 5000 緩存key %}
            緩存內容
        {% endcache %}
html單獨部分生效

 

三、單獨視圖緩存示例

cache方法處理的請求，都進行緩存10秒

HTML文件：

<!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>
cache.html

配置文件：

CACHES = {
    'default': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.filebased.FileBasedCache',
        'LOCATION': os.path.join(BASE_DIR,'cache'),
    }
}
settings.py

處理文件：

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

 

四、局部視圖示例

緩存html文件某一部分

HTML文件：

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

配置文件：

CACHES = {
    'default': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.filebased.FileBasedCache',
        'LOCATION': os.path.join(BASE_DIR,'cache'),
    }
}
settings.py

處理文件：

def cache(request):
    import time
    ctime = time.time()
    return render(request,'cache.html',{'ctime':ctime})

 

五、全局生效　

配置文件：

MIDDLEWARE = [
    'django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware',
    'django.middleware.security.SecurityMiddleware',
    'django.contrib.sessions.middleware.SessionMiddleware',
    'django.middleware.common.CommonMiddleware',
    'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware',
    'django.contrib.auth.middleware.AuthenticationMiddleware',
    'django.contrib.messages.middleware.MessageMiddleware',
    'django.middleware.clickjacking.XFrameOptionsMiddleware',
    'django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware',
]
settings.py

其他文件都一致，全局優先級大；請求流程-->使用中間件，通過一系列的認證等操做，若是內容在緩存中存在，則使用FetchFromCacheMiddleware獲取內容並返回給用戶，若是不存在則接着往下走，執行views函數，最後通過UpdateCacheMiddleware會將緩存保存至緩存，從而實現全站緩存

 

信號

Django中提供了「信號調度」，用於在框架執行操做時解耦。通俗來說，就是一些動做發生的時候，信號容許特定的發送者去提醒一些接受者

一、Django內置信號

Model signals
    pre_init                    # django的modal執行其構造方法前，自動觸發
    post_init                   # django的modal執行其構造方法後，自動觸發
    pre_save                    # django的modal對象保存前，自動觸發
    post_save                   # django的modal對象保存後，自動觸發
    pre_delete                  # django的modal對象刪除前，自動觸發
    post_delete                 # django的modal對象刪除後，自動觸發
    m2m_changed                 # django的modal中使用m2m字段操做第三張表（add,remove,clear）先後，自動觸發
    class_prepared              # 程序啓動時，檢測已註冊的app中modal類，對於每個類，自動觸發
Management signals
    pre_migrate                 # 執行migrate命令前，自動觸發
    post_migrate                # 執行migrate命令後，自動觸發
Request/response signals
    request_started             # 請求到來前，自動觸發
    request_finished            # 請求結束後，自動觸發
    got_request_exception       # 請求異常後，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          # 建立數據庫鏈接時，自動觸發

內置信號調用方法：

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
內置信號調用

 

二、內置信號註冊函數

對於內置的信號，使用時須要在信號中註冊執行函數，當程序執行相應操做時，自動觸發註冊函數：

建立文件sg.py並註冊函數：

# sg.py
from django.db.models.signals import pre_init

def f1(sender, **kwargs):
    print("構造方法執行前")
    print(sender, kwargs)

pre_init.connect(f1)
# django的modal執行其構造方法前，自動觸發 能夠爲內置信號中的任意

__init__.py加載文件sg.py:

import sg

處理文件views.py:

from app01 import models
def signal(request):
    obj1 = models.UserInfo.objects.create(user="root")
    print('obj1')

    obj2 = models.UserInfo.objects.create(user="root")
    print('obj2')

    return HttpResponse("OK")

構造方法執行前
obj1
構造方法執行前
obj2
打印

 

三、自定義信號

定義信號：

import django.dispatch
pizza_done = django.dispatch.Signal(providing_args=["toppings", "size"])
# toppings,size  須要傳入的參數

註冊信號：

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

觸發信號：

from 路徑 import pizza_done
 
pizza_done.send(sender='seven',toppings=123, size=456)

因爲內置信號的觸發者已經集成到Django中，因此其會自動調用，而對於自定義信號則須要開發者在任意位置觸發　

 

 


《第二十二章》

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