Django 中使用 Redis 缓存

比眉伴天荒 2023-09-29 23:09 5阅读 0赞

缓存主要用来加速慢存储的访问效率，减少对数据库的操作，提升页面访问速度。

### 一、CentOS 安装 Redis ###

yum install epel-releas # 添加 EPEL 仓库
    yum update  # 更新 yum 源
    
    yum -y install redis
    systemctl start redis   # 启动 redis 服务

**配置可远程连接 Redis**

修改配置文件：`/etc/redis.conf`：

# 找到 `bind 127.0.0.1`，注释掉这一行
    
    # 将 protected-mode 修改为 no
    protected-mode no
    
    # 保存重启 `redis` 服务
    systemctl restart redis

### 二、Django 中缓存设置 ###

#### Django 支持的缓存机制 ####

`Django` 中可以配置多种缓存源，支持的缓存设置有：

*  内存缓存
 *  文件缓存
 *  数据库缓存
 *  `memcached` 缓存
 *  `redis` 缓存

**内存缓存**

`local-memory-caching`，线程安全的，进程间独立，即每个进程一份缓存，`Django` 默认配置，配置示例如下：

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

**文件缓存**

`filesystem caching`，将数据缓存到文件系统中，配置示例如下：

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

**数据库缓存**

`database caching`，需要创建缓存用的表，意义不大，不推荐使用，配置示例如下：

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

**memcached**

`Django` 推荐的缓存系统，也是分布式的（分布式逻辑在客户端），`Django` 内置支持，集成度比较好，配置示例如下：

CACHES = {
        
        'default': {
        
            'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
            'LOCATION': [
                '172.19.26.240:11211',
                '172.19.26.242.11211',
            ],
        }
    }

**redis 缓存**

使用 `redis` 缓存有两种思路：

*  `Django` 模块：`django-redis` 或 `django-redis-cache`
 *  直接使用 `Redis` 包操作 `Redis`，不使用 `Django` 模块，缺点是无法使用内置缓存模块的接口，不推荐

#### 配置 redis 缓存 ####

**安装**

pip install django-redis==4.9.0
    pip install hiredis

默认安装的 `redis` 是最新版，使用缓存时可能会报错：`redis.exceptions.DataError: Invalid input of type: 'CacheKey'.`，可将版本降为 `2.10.6`：

pip install redis==2.10.6

`hiredis` 的作用是提升 `redis` 解析性能，具体测试结果可在 `https://github.com/redis/hiredis-py#benchmarks`

--------------------

**配置**

配置 `Projects/settings.py`：

# Redis 缓存
    
    REDIS_URL = 'redis://192.168.131.131:6379/1'
    
    CACHES = {
        
        'default': {
        
            'BACKEND': 'django_redis.cache.RedisCache',
            'LOCATION': REDIS_URL,
            'TIMEOUT': 300,
            'OPTIONS': {
        
                'CLIENT_CLASS': 'django_redis.client.DefaultClient',
                'PASSWORD_CLASS': 'redis.connection.HiredisParser',
            },
            'CONNECTION_POOL_CLASS': 'redis.connection.BlockingConnectionPool',
        }
    }

#### 应用场景和缓存粒度 ####

使用缓存首先要知道在哪缓存、缓存什么，即使用场景，千万不要以为缓存一定能优化访问效率，一定要先知道项目的业务特点。

`Django` 提供的各种粒度的缓存方案：

*  整站缓存：配置中间件即可，不推荐
 *  整个页面缓存
 *  局部数据缓存

**整站缓存**

配置 `settings` 中间件：

MIDDLEWARE = [ 
    # 站点缓存 ， 注意必须在第一个位置 
    'django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware', 
    ... 
    # 站点缓存, 注意必须在最后一个位置 
    'django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware',
     ]

若内容在缓存中存在，则使用 `FetchFromCacheMiddleware` 获取内容并返回，在返回之前，判断缓存中是否已存在，若不存在则 `UpdateCacheMiddleware` 会将缓存保存至缓存，从而实现全站缓存。

**单页面缓存**

from django.shortcuts import render, HttpResponse
    import time
    from django.views.decorators.cache import cache_page
    
      
    @cache_page(60 * 15)
    def index(request):
        ctime = str(time.time())
        return render('index.html', locals())

**局部数据缓存**

class BookListView(View):
        """书籍列表"""
    
        def get(self, request):
            res = {
        "code": 0, "msg": "查询成功", "data": []}
    
            book_list = cache.get('book_list')
            if not book_list:
                book_list = models.Book.objects.all()
                cache.set('book_list', book_list, 10 * 60)
    
            res["data"] = json.loads(serializers.serialize("json", book_list))
    
            return JsonResponse(res)

首先从缓存中获取数据，若不存在则从数据库取出，并放入缓存中，以便下次使用。

**URLconf 中使用缓存**

场景：多个 `URL` 指向同一视图函数，但只想缓存一部分 `URL`：

from django.views.decorators.cache import cache _page
    urlpatterns = [
        url(r'^foo/([0-9]{1,2})/$',cache_page(60 * 15)(index)),
        url(r'^$', cache_page(60 * 30)(IndexView.as_view()), name='order'),
        ]

`URL` 缓存缓存的也是整个页面，需要考虑是否整个页面都应该缓存。

**模板页面（局部页面）缓存**

模板中使用缓存时比较推荐的一种方式，可以充分利用缓存粒度，可保证只缓存那些适合缓存的 `HTML` 片段：

{% load cache %}
    <!DOCTYPE HTML>
    <html>
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>Myblog</title>
    </head>
    <body>
        <h2>测试redis</h2>
        <div><p>非缓存地段</p></div>
     
        {% cache 10 aabbcc %}
        <div><p>这里缓存</p></div>
        {% endcache %}
         
    </body>

#### 测试缓存 ####

在配置好后，应用之前可以先用 `Django shell` 测试是否能够成功：

python manage.py shell
    
    from django.core.cache import cache
    
    cache.set('book_list', '流畅的 Python', 60 * 60)
    cache.has_key('book_list')
    cache.get('book_list)

#### 缓存使用原则 ####

*  静态页面
 *  不经常变动的页面或数据，实时性不高的数据，如文章热门排行榜等
 *  不建议缓存整个页面，因为页面会经常变动，但是可以缓存侧边栏，侧边栏不经常变动
 *  复杂逻辑生成的 `HTML` 片段，使用缓存可以减少多次重复操作

**参考文章**

*  [linux下redis的安装与django-redis使用方法][linux_redis_django-redis]
 *  [django\_redis 中文网][django_redis]

[linux_redis_django-redis]: https://www.cnblogs.com/djangocn/p/10227000.html#dj
[django_redis]: https://github.com/bluedazzle/django-redis-doc-chs/blob/master/source/index.rst