Django 框架意识：配备强大的缓存系统

动态网站的基本权衡是它们是动态的。每当用户请求页面时，Web 服务器都会执行各种计算（从数据库查询到模板呈现再到业务逻辑）以创建访问者看到的页面。从处理成本的角度来看，这比从文件系统读取文件的标准服务器布置要昂贵得多。对于中高流量的网站，必须尽可能减少开销。这就是缓存发挥作用的地方。

缓存是为了保存昂贵的计算结果，这样你下次就不用再计算它们了。下面是一些伪代码，解释了如何在动态生成的网页中使用此方法：给出一个 URL，尝试找到此缓存页面如果该页面已缓存：返回缓存页面

@cache_page(60 * 15, key_prefix="site1")def my_view(request):    ...

否则：生成页面缓存生成的页面（下次）返回生成的页面

Django带有一个强大的缓存系统，允许为每个请求计算动态页面。为了方便起见，Django 提供了不同级别的缓存粒度。您可以缓存特定视图、仅缓存难以生成的部分或缓存整个站点。

设置缓存

缓存系统需要进行少量设置。也就是说，您需要告诉它缓存的数据应该放置在哪里 - 是在数据库中、在文件系统中还是直接在内存中。这是一个影响缓存性能的重要决定；是的，某些缓存类型比其他类型更快。

缓存设置点位于配置文件的缓存配置中。这里有缓存配置的所有可用值的描述。

Memcached

Memcached 是一个完全基于内存的缓存服务器。它是 Django 原生支持的最快、最高效的缓存类型。它最初是为了处理 LiveJournal.com 的高负载而开发的，然后由 Danga Interactive 开放。 。 Facebook 和维基百科等网站使用它们来减少数据库访问并显着提高网站性能。

Memcached 作为守护进程运行，并分配指定数量的 RAM。它所做的只是提供一个快速界面来添加、检索和删除缓存中的数据。所有数据都直接存储在内存中，因此没有数据库开销或文件系统使用。

安装 Memcached 本身后，您需要安装 Memcached 绑定。有多种可用的 Python Memcached 绑定； Django 支持的两个是 pylibmc 和 pymemcache。

在 Django 中使用 Memcached：

• 将 BACKEND 设置为 django.core.cache.backends.memcached.PyMemcache 或Cache django.core.cache.backends.memcached。 PyLibMCCache （取决于您选择的 memcached 绑定）。
• 将 LOCATION 设置为 ip:port 值，其中 ipipDem 是 M 地址 端口 正在运行 Memcached 端口，或者设置为 unix:path 值，其中 path 是 Memcached Unix 套接字文件的路径。

Memcached运行在localhost（127.0.0.1）端口11211，使用pymemcache绑定：

CACHES = {    'default': {        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.PyMemcacheCache',        'LOCATION': '127.0.0.1:11211',    }}

Memcached❀Memcached❀❀x文件可以通过本地me访问mcached.sock

CACHES = {    'default': {        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.PyMemcacheCache',        'LOCATION': 'unix:/tmp/memcached.sock',    }}

Memcached 有一个很好的功能，它可以在多个服务器上共享缓存。这意味着您可以在多台计算机上运行 Memcached 守护进程，并且该程序会将这组计算机视为单个 缓存，而无需在每台计算机上复制缓存值。要利用此功能，请将所有服务器地址包含在 LOCATION 中，以分号或逗号分隔的字符串或列表的形式。

缓存由在 IP 地址 172.19.26.240 和 172.19.26.242 上运行的 Memcached 实例共享，两者均在端口 11211 上：

CACHES = {    'default': {        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.PyMemcacheCache',        'LOCATION': [            '172.19.26.240:11211',            '172.19.26.242:11211',        ]    }}

缓存由 Memcached 2.1.2.1 共享。 Memcached 实例共享的 172.19.26.242（端口 11212）、172.19.26.242（端口 11212）和 172.19.26.244（端口 11213）：

CACHES = {    'default': {        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.PyMemcacheCache',        'LOCATION': [            '172.19.26.240:11211',            '172.19.26.242:11212',            '172.19.26.244:11213',        ]    }}

基于内存的缓存有一个缺点：因为当服务器崩溃时，缓存的数据存储在内存中。内存并不是为了永久存储数据而设计的，因此不要依赖基于内存的缓存作为唯一的数据存储。

Django 3.2 添加了 PyMemcacheCache 后端。

自版本 3.2 起已删除 MemcachedCache`后端已被删除，因为python-memcached存在一些问题且未维护。请改用 PyMemcacheCache 或 PyLibMCCache。

数据库缓存

Django 可以将缓存数据存储在数据库中。如果您有一个快速、索引良好的数据库服务器，这种类型的缓存效果最好。

使用数据库表作为缓存后端：

• 将BACKEND设置为django.core.cache.Databas❝LOCATION设置为表名 来自数据库表。该表名可以是任何符合要求的未使用的名称。

本例中缓存表的名称为my_cache_table：

CACHES = {    'default': {        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.db.DatabaseCache',        'LOCATION': 'my_cache_table',    }}

创建缓存表¶

缓存，在使用数据库之前，必须先创建Use数据库。 表的格式表名称为LOCATION，正如Django数据库缓存系统所期望的那样。

如果您使用多个数据库缓存，createcachetable 为每个缓存创建一个表。使用多个数据库时，createcachetable 观察数据库路由器的allow_migrate() 方法。与 migrate 一样，createcachetable 不会影响现有表，它只会创建丢失的表。

多个数据库

如果在多个数据库中使用缓存，则必须为数据库缓存表设置路由指令。数据库缓存表在 django_cache 应用程序中显示为 CacheEntry 的模型名称。

例如，以下路径可以将所有缓存读取操作定向到cache_replica，将所有写入操作定向到cache_primary。缓存表仅与 cache_primary 同步。

class CacheRouter:    """A router to control all database cache operations"""
    def db_for_read(self, model, **hints):        "All cache read operations go to the replica"        if model._meta.app_label == 'django_cache':            return 'cache_replica'        return None
    def db_for_write(self, model, **hints):        "All cache write operations go to primary"        if model._meta.app_label == 'django_cache':            return 'cache_primary'        return None
    def allow_migrate(self, db, app_label, model_name=None, **hints):        "Only install the cache model on primary"        if app_label == 'django_cache':            return db == 'cache_primary'        return None

如果未指定指向数据库缓存模型的路径，则缓存后端使用默认数据库。

文件系统缓存

基于文件的后端将每个缓存值序列化并将其存储为文件。您可以将 ​​BACKEND

CACHES = {    'default': {        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.filebased.FileBasedCache',        'LOCATION': '/var/tmp/django_cache',    }}

CACHES = {    'default': {        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.filebased.FileBasedCache',        'LOCATION': 'c:/foo/bar',    }}

CACHES = {    'default': {        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.locmem.LocMemCache',        'LOCATION': 'unique-snowflake',    }}

CACHES = {    'default': {        'BACKEND': 'path.to.backend',    }}

CACHES = {    'default': {        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.filebased.FileBasedCache',        'LOCATION': '/var/tmp/django_cache',        'TIMEOUT': 60,        'OPTIONS': {            'MAX_ENTRIES': 1000        }    }}

MIDDLEWARE = [    'django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware',    'django.middleware.common.CommonMiddleware',    'django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware',]

urlpatterns = [    path('foo/<int:code>/', my_view),]

@cache_page(60 * 15, cache="special_cache")def my_view(request):    ...

@cache_page(60 * 15, key_prefix="site1")def my_view(request):    ...

urlpatterns = [    path('foo/<int:code>/', my_view),]

{% load cache %}{% cache 500 sidebar %}    .. sidebar ..{% endcache %}

{% cache 600 sidebar %} ... {% endcache %}{% cache my_timeout sidebar %} ... {% endcache %}

{% cache 300 local-thing ...  using="localcache" %}