Django信号和缓存

 一、Django的缓存

　缓存了解：

　对于运维来说缓存应该是不难理解的。不管是从公司平台运维，还是到CDN运维。都会用到缓存。那为什么需要缓存呢？缓存的主要用处——就是在某一个地方将想缓存的页面保存起来。在用户下一次访问该页面的时候就可以直接从缓存中取数据，这样就减少了客户端请求和web服务器的逻辑运算。

　回到Django。我们都知道Django建立的是动态网站，正常情况下，每次请求过来都经历了这样一个过程：接收请求 -> url路由 -> 视图处理 -> 数据库读写 -> 视图处理 -> 模版渲染 -> 返回请求。

　　设想这么个场景，一个用户或者大量用户都对某个页面非常感兴趣，出现了大量实质相同的请求，如果每次请求都采取上面的流程，将出现大量的重复工作，尤其是大量无谓的数据库读写。

　　要解决这个问题，有很多办法，其中一个就是使用缓存。

　　缓存的思路是，既然已经处理过一次，得到了结果，就把当前结果缓存下来。下次再请求时，把缓存的处理结果直接返回。这样，可以极大地减少重复工作，降低数据库负载。

　Django中提供的6中缓存方式：

• 开发调试
• 内存
• 文件
• 数据库
• memcached

　开发用的缓存
　　Django很贴心的为我们设计了一个开发用的缓存。当你的生产环境是个大型的缓存系统，而你在开发的时候又没有相应的缓存系统支持，或者不想用那种笨重的大家伙进行开发。但实际开发过程中，你又不得不接入缓存系统，使用缓存的api，这种情况下，开发用的缓存就很顺手了。

配置如下：

CACHES = {
    'default': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.dummy.DummyCache',  # 引擎
        '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）
        }
    }
}

　基于本地内存的缓存
　　如果你的本地主机内存够大够快，也可以直接使用它作为缓存。配置如下：

CACHES = {
    'default': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.locmem.LocMemCache',
        'LOCATION': 'unique-snowflake', #保存的内存中的变量名称
    }
}

　文件系统缓存
连数据库我们都觉得慢，那么基于文件系统的呢？更慢！不过在你手里没有Redis、Memcached和数据库的时候，也可以勉为其难的用一下。下面给出两个配置案例：

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

　数据库缓存
我们使用缓存的很大原因就是要减少数据库的操作，如果将缓存又存到数据库，岂不是脱....
所以，尽量不要使用基于数据库的缓存，这里也不做具体介绍，给个简单的配置范例吧：

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

　

　Memcached

　　Memcached是Django原生支持的缓存系统，速度快，效率高。Memcached是一种基于内存的缓存服务，起初是为了解决LiveJournal.com的负载问题而开发的，后来由Danga开源。 它被类似Facebook和维基百科这种大型网站使用，用来减少数据库访问次数，显著地提高了网站的性能。

　　Memcached会启动一个守护进程，并分配单独的内存块。其主要工作就是为缓存提供一个快速的添加，检索，删除的接口。所有的数据直接存储在内存中，所以它不能取代数据库或者文件系统的功能。如果你对缓存很熟悉，这些内容都很好理解。

如果你是新手，那么要清楚：

• Memcached不是Django自带的软件，而是一个独立的软件，需要你自己安装、配置和启动服务；
• Memcached安装好了后，还要安装Python操作Memcached的依赖库，最常用的是python-memcached和pylibmc；
• 上面两个条件都满足了后，还要在Django中进行配置。

　配置方法：

• 根据你安装的Python依赖库不同，将CACHES的BACKEND设置为django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache或者django.core.cache.backends.memcached.PyLibMCCache
• 设置LOCATION为你的Memecached守护进程所在的主机IP和进程端口，格式为ip:port的字符串。或者unix:path的形式，在Unix操作系统中。

下面是一个参考例子，Memcached运行在localhost (127.0.0.1) port 11211，使用了python-memcached库：

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

　　下面的Memcached运行在本地的Unix socket上：/tmp/memcached.sock，依赖python-memcached：

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

　Memcached支持分布式服务，可能同时在几台机器上运行，将它们的IP地址都加入到LOCATION中，如下所示：

CACHES = {
    'default': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
        'LOCATION': [
            '172.19.26.240:11211',
            '172.19.26.242:21423',
            '172.19.26.244:11213',
        ]
    }
}

　　基于内存的缓存系统有个明显的缺点就是断电数据丢失，尤其是Memcached这种不支持序列化的缓存，所以请大家务必要注意数据的安全性。

　　其实对于当下，redis如日中天的时代，还是选择redis作为缓存吧，还支持序列化,不过Django默认是不支持redis的，需要自己定制。

  缓存参数

　上述每一个缓存后端都可以设置一些额外的参数来控制缓存行为，可以设置的参数如下：

• TIMEOUT

　缓存的默认过期时间，以秒为单位，默认是300秒None表示永远不会过期。设置成0将造成缓存立即失效(缓存就没有意义了)。

• OPTIONS

   可选参数，根据缓存后端的不同而不同。

• KEY_PREFIX

　Django服务器使用的所有缓存键的字符串。

• VERSION

　由Django服务器生成的默认版本号。

• KEY_FUNCTION

　　一个字符串，其中包含一个函数的点路径，该函数定义了如何将前缀，版本和密钥组合成最终缓存密钥。

　缓存全站

　　缓存系统最简单的使用方法是缓存整个网站。

　　这需要额外将'django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware'和'django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware'添加到MIDDLEWARE设置中，如下所示：

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

　缓存视图

　　另一个使用缓存框架的方法是对视图的输出进行缓存。在django.views.decorators.cache定义了一个自动缓存视图响应结果的装饰器cache_page，使用非常简单:

from django.views.decorators.cache import cache_page

@cache_page(60)
def index(request):
    ...

　　cache_page接受一个参数：timeout，秒为单位。在上例中，my_view()视图的结果将被缓存1分钟(为了提高可读性写成了60)

　缓存模板片段

　　我们还可以使用cache模板标签来缓存模板的一个片段。要使用这个标签，首先要在模版的顶部位置添加{% load cache %}。

　　模板标签{% cache %}将在设定的时间内，缓存标签块中包含的内容。它最少需要两个参数：缓存时间（以秒为单位）以及给缓存片段起的名称。像这样：

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

　　还可以依据片段内的动态内容缓存多个版本。如上个例子中，可以给站点的每个用户生成不同版本的sidebar缓存。 只需要给{% cache %}标签再传递一个参数来标识区分这个缓存片段，如下所示：

{% load cache %}
{% cache 500 sidebar request.user.username %}
    .. sidebar for logged in user ..
{% endcache %}

 Django的序列化

　关于后台数据格式类型（一）

　　目的：通过ajax取回我们所需要的网页信息

　　首先我们先看下URL路由映射关系

urlpatterns = [
    url(r'^admin/', admin.site.urls),
    url(r'^index.html',views.index), #直接通过后台取到所有值，然后交给前段渲染
    url(r'^show.html',views.show), #通过ajax取值
    url(r'^get_data',views.get_data), #取到的值
]

　　视图函数

def show(request): #知识返回了一个空的页面，不过在页面中有ajax提交数据

    return render(request,'show.html',locals())

def get_data(request): #通过ajax获取到的数据
    user_list = models.UserInfo.objects.all()
    print(user_list)
    # return HttpResponse('...None')
    return render(request,'tpl.html',{'user_list':user_list})

　　最后来看下一我们的template

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
    <script src="/static/jquery-1.12.4.js"></script>
</head>
<body>
    <div  id="content"></div>
    <script>
        $(function () {
            $.ajax({
                url: '/get_data/',
                type: 'GET',
                success:function (data) {
                    $('#content').append(data);
                    console.log(data)
                }
            })
        })
    </script>
</body>
</html>

<ul>
    {% for row in user_list %}
        <span><li>r{{ row.username }}</li>  <li>r{{ row.pwd }}</li></span>

    {% endfor %}

</ul>

　关于后台数据格式类型（二）

　　上面实例中ajax与后台交互的时候返回的是一个已经处理好数据的HTML页面，下面这一种方式是直接给前段返回一个json序列化好的数据，看一看前段如何渲染

　　URL路由以映射关系

urlpatterns = [
    url(r'^admin/', admin.site.urls),
    url(r'^index.html',views.index),
    url(r'^show.html',views.show),
    url(r'^get_data',views.get_data),
]

　　视图函数

def show(request):

    return render(request,'show.html',locals())

def get_data(request):
    user_list = models.UserInfo.objects.all()
    user_list = [
        {'id':1,'name':'xx','pwd':123 },
        {'id':2,'name':'xx','pwd':123 },
        {'id':3,'name':'xx','pwd':123 },
        {'id':4,'name':'xx','pwd':123 },
    ]
    # return HttpResponse('...None')
    # return render(request,'tpl.html',{'user_list':user_list})
    return HttpResponse(json.dumps(user_list))

　template

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
    <script src="/static/jquery-1.12.4.js"></script>
</head>
<body>
    <div  id="content">
        <ul></ul>
    </div>
    <script>
        $(function () {
            $.ajax({
                url: '/get_data/',
                type: 'GET',
                success:function (data) {
                    //$('#content').append(data);
                    data = JSON.parse(data);
                    $.each(data,function (i,row) {
                        var tag = document.createElement('li');
                        tag.innerHTML = row.name;
                        $('#content ul').append(tag)
                    })
                }
            })
        })
    </script>
</body>
</html>

　Django序列化数据

　　Django的序列化工具让你可以将Django的模型‘翻译’成其它格式的数据。通常情况下，这种其它格式的数据是基于文本的，并且用于数据交换传输过程。其主要的目的就是为了序列化从models操作得到的QuerySet类型的对象。

　　Django为我们提供了一个强大的序列化工具serializers。使用它也很简单，如下所示：

from django.core import serializers

data = serializers.serialize('json',models.UserInfo.objects.all())

 　　首先，从djang.core导入它，然后调用它的serialize方法，这个方法至少接收两个参数，第一个是你要序列化成为的数据格式，这里是‘json’，第二个是要序列化的数据对象，数据通常是ORM模型的QuerySet，一个可迭代的对象。

 ajax解决CSRFtoken问题

 　在使用ajax对后端提交post请求的时候，如果在不注释掉settings.py中CSRF行。我们的数据是提交不到后台的，因为在数据经过中间件CSRFtoken时，会抛出一个403的错误。这个错误就是由于ajax在提交数据的时候没有带上CSRFtoken。

　第一种解决方案：

　　手动找到csrftoken的标签，然后将数据带到后台。

$.ajax({
    url: '/post_url',
    type: 'POST',
    data: {'username':'leon','password':'123123','csrfmiddlewaretoken':$('input[name='csrfmiddlewaretoken']')},
    dataType: 'JSON',
    success:function(args){
        // args is server return data
    }
})

　第二种解决方案：

　　使用form表单将所有数据封装起来发送到后台

$.ajax({
    url: '/post_url',
    type: 'POST',
    data: #('form_id').serialize(),
    dataType: 'JSON',
    success:function(args){
        // args is server return data
    }
})

　第三种解决方案

　　cookie中获取csrftoken的信息

 django信号

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