今天的Python學(xué)習(xí)教程絕對是純技術(shù)的分享， 關(guān)于Django項(xiàng)目緩存優(yōu)化問題的詳細(xì)講解！

一起來看看：

一、為什么要使用緩存

大家可以想一下Django的請求響應(yīng)流程：

→ 用戶瀏覽器輸入U(xiǎn)RL地址

→ Web服務(wù)器將HTTP請求轉(zhuǎn)發(fā)給uWSGI服務(wù)器

→ uWSGI服務(wù)器將Request請求轉(zhuǎn)發(fā)給Django應(yīng)用

→ Django中間件處理Request請求

→ 視圖View處理

→ 模型類Models獲取數(shù)據(jù)

→ 模板Template渲染

→ 再次經(jīng)過Django中間件返回

→ uWSGI服務(wù)器將Response返回給Web服務(wù)器

→ Web服務(wù)器響應(yīng)客戶端的HTTP請求。

這其中耗時(shí)最多的2個(gè)環(huán)節(jié)通常是視圖中業(yè)務(wù)邏輯處理和從Models獲取數(shù)據(jù)（SQL查詢），對于相同目的請求，也就是業(yè)務(wù)處理邏輯和SQL查詢的數(shù)據(jù)都一樣的請求，每次都進(jìn)行了重復(fù)的計(jì)算，并且數(shù)據(jù)是從硬盤讀取而非內(nèi)存。

所以使用緩存有如下好處：

• 降低服務(wù)器負(fù)載

• 避免重復(fù)計(jì)算

• 提高系統(tǒng)性能

二、如何進(jìn)行緩存

很簡單，一個(gè)Request請求過來，先去緩存中查詢，有就返回；沒有就去數(shù)據(jù)庫查詢并處理，然后把結(jié)果緩存好（供下次請求使用），再返回。用偽代碼解釋的話就是這樣

三、緩存的類型

1. Memcached 效率最高，最快的緩存
2. Database caching 數(shù)據(jù)庫緩存，這個(gè)指把數(shù)據(jù)緩存到數(shù)據(jù)表，比如你項(xiàng)目中使用的MySQL，就在MySQL中建表來專門緩存數(shù)據(jù)。不是指用Redis數(shù)據(jù)庫
3. Filesystem caching 文件系統(tǒng)緩存，將緩存會把鍵值存儲到獨(dú)立的文件中去
4. Local-memory caching 使用系統(tǒng)內(nèi)存緩存
5. Dummy caching (for development) 假緩存，只在開發(fā)過程中使用，以調(diào)試緩存接口，數(shù)據(jù)并沒有真正緩存
6. Using a custom cache backend 自定義緩存后端，比如使用Redis

那么問題來了，我該使用哪種緩存呢？

其實(shí)常用的也就2種：Memcached或者Reids，其它基本不用考慮了。Redis國內(nèi)用得多，支持RDB和AOF兩種持久化方式，支持高可用集群，技術(shù)和方案很成熟。Memcached是純內(nèi)存存儲，本身不支持持久化，不支持分布式，但是它內(nèi)存管理效率高。

四、緩存粒度分類

1. Per-site cache 把整個(gè)網(wǎng)站都緩存了，只需要在項(xiàng)目中設(shè)置加入緩存中間鍵的配置，系統(tǒng)便會自動(dòng)對整個(gè)網(wǎng)站進(jìn)行緩存

2. Per-view cache 緩存某個(gè)視圖

3. Template fragment caching 模板的片段，比如Django模板繼承base.html，通常是不變的導(dǎo)航欄

4. Low-level cache API 低級別緩存API，比如緩存某個(gè)函數(shù)的結(jié)果，或者某個(gè)API接口

那么問題又來了，項(xiàng)目中我該選擇什么樣的緩存粒度？

是否需要緩存很簡單，看內(nèi)容是否變化。如果整個(gè)視圖的數(shù)據(jù)通常都不變，就使用視圖緩存，某些模板片段的數(shù)據(jù)不變就使用模板片段緩存等等。所以一個(gè)項(xiàng)目里面多種緩存粒度都有的

五、Django緩存設(shè)置

這里只說一下Redis和Memcached的，其它很少用的就不羅列了，需要注意的是系統(tǒng)上要安裝對應(yīng)的緩存服務(wù)，Django開發(fā)環(huán)境中要安裝連接緩存服務(wù)的包（比如django-redis或pymemcache）

Memcache緩存設(shè)置

最簡單的，配置地址和端口，不一定是要在本機(jī)，也可以是其它網(wǎng)段的服務(wù)器或集群

在本機(jī)的話，也可以使用unix Socket

也可以使用多態(tài)服務(wù)器，不同端口緩存

Redis緩存設(shè)置

截圖一下實(shí)戰(zhàn)課程中Redis緩存的配置，緩存網(wǎng)站的數(shù)據(jù)

Django channels頻道層的緩存

Celery緩存，broker和任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果

六、緩存的使用

對于Django項(xiàng)目緩存的數(shù)據(jù)，我們?nèi)〕鰜砘虼孢M(jìn)去操作，可以不需要直接操作底層的緩存數(shù)據(jù)，比如使用原生的Redis或Memcached命令，只需要使用Django提供的緩存API即可。就像我們使用Django ORM一樣，無需關(guān)注底層數(shù)據(jù)庫是MySQL, PostgreSQL或SQLite，ORM語句都一樣。

例如，訪問緩存

使用緩存

除了set(), get()還有g(shù)et_or_set(), get_many(), set_many(), delete(), delete_many(), clear(), touch(), incr(), decr(), close()操作。大家可以去看看官網(wǎng)文檔一個(gè)個(gè)操作下，要注意的是有的API不是每一個(gè)Django版本都有，比如cache.touch()是Django 2.1版本才有的。

七、Django緩存優(yōu)化性能評估

緩存使用了，那效果怎么樣，有什么指標(biāo)可以衡量？用什么工具來衡量？

Django Debug Toolbar

這點(diǎn)在之前的Python學(xué)習(xí)教程中有跟大家講到過！

django-debug-toolbar是一個(gè)開源的工具，可以在看板上展示django對request/response處理的詳細(xì)信息，比如當(dāng)前請求響應(yīng)的CPU耗時(shí)，settings/headers/request信息，當(dāng)前請求使用的模板文件，靜態(tài)文件，具體SQL語句和執(zhí)行時(shí)間等等，看板要顯示什么信息是可以靈活配置的。

右邊的欄目就是django-debug-tool的看板

此頁面共有9次SQL查詢，耗時(shí)8.62毫秒

緩存命中3次，cache.get()，用時(shí)約0.91毫秒

Jmeter壓力測試

django-debug-tool是開發(fā)人員用，從功能角度測試緩存效果。而Jmeter就是專門測試人員用的，用于性能測試和壓力測試。項(xiàng)目使用緩存后，整體性能是不是提高了，高負(fù)載情況下系統(tǒng)穩(wěn)定性怎么樣。測試方面的知識就不具體展開了，不太清楚的伙伴可以私信或者留言哈！更多的Python學(xué)習(xí)教程也會繼續(xù)為大家更新！