[Python知识库] 缓存、信号、django的读写分离

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[Python知识库]缓存、信号、django的读写分离

Django框架13 /缓存、信号、django的读写分离

Django框架13 /缓存、信号、django的读写分离

1. 缓存

缓存简述：

缓存将一个某个views的返回值保存至内存或者memcache中，5分钟内再有人来访问时，则不再去执行views中的操作，而是直接从内存或者memcache中之前缓存的内容拿到，并返回。

Django中缓存的方式

开发调试
内存
文件
数据库
Memcache缓存（python-memcached模块）
Memcache缓存（pylibmc模块）

各种方式的配置

1、将缓存内容保存在内存的变量中（django的默认配置）

# settings配置文件中写如下配置：

CACHES = {
	'default': {
		'BACKEND': 'django.core.cache.backends.locmem.LocMemCache',
		'LOCATION': 'unique-snowflake',  #这是一个唯一标示，写啥都行
		'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）
		},
} }

2、将缓存内容保存在文件中

# settings配置文件中写如下配置：

CACHES = {
	'default': {
		'BACKEND': 'django.core.cache.backends.filebased.FileBasedCache',
		'LOCATION': '/var/tmp/django_cache', #缓存文件存放路径
	}
}

3、将缓存内容保存在数据库中

# settings配置文件中写如下配置：

# 方式一：执行创建表命令生成数据库表
CACHES = {
	'default': {
		'BACKEND': 'django.core.cache.backends.db.DatabaseCache',
		'LOCATION': 'my_cache_table', # 数据库表
	}
}

# 注：执行创建表命令 python manage.py createcachetable,数据库中会自动生成名字为my_cache_table的表作为缓存表

# 方式二：自己创建存放缓存内容的数据库表
from django.db import models

class CacheTalbe(models.Model):
    cache_key = models.CharField(max_length=2000)
    value = models.CharField(max_length=2000,null=True)
    expires = models.DateTimeField(null=True)
    
# 注：如果自己手动创建这个缓存表的时候，数据库表的三个字段是必须要有的：看下面的表，并且不需要制定上面的createcachetable指令就可以使用。

4、将缓存内容保存在redis中

# settings配置文件中写如下配置：

CACHES = {
    "default": {
        "BACKEND": "django_redis.cache.RedisCache",
        "LOCATION": "redis://127.0.0.1:6379",
        "OPTIONS": {
            "CLIENT_CLASS": "django_redis.client.DefaultClient",
        }
    }
}

缓存的使用

1、单独视图使用缓存

# 方式一：语法糖装饰器
from django.views.decorators.cache import cache_page
import time
@cache_page(5)  # 设置5秒后缓存到期
def my_view(request):
	tm = time.time()  # 用时间戳模拟测试
　　return render(request,'index.html',{'tm':tm })  # 刷新页面，5s内会一直使用缓存

# 方式二：装饰器原始用法
from django.views.decorators.cache import cache_page
urlpatterns = [
	url(r'^foo/([0-9]{1,2})/$', cache_page(5)(my_view)),
]

2、模板局部使用缓存，就不需要在视图中设置缓存了

<!-- 用法如下: -->

a. 引入TemplateTag
{% load cache %}

b. 使用缓存
{% cache 5 key %}  <!-- key就是存储缓存时的键 -->
	缓存的内容
{% endcache %}

<!-- 示例代码如下: -->
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>

<h1>测试模板局部使用缓存</h1>
<h2>{{ tm }}</h2>

{% load cache %}
{% cache 5 'key' %}
<h2>{{ tm }}</h2>
{% endcache %}

</body>
</html>

3、全局使用缓存

# settings配置文件进行如下配置：

MIDDLEWARE = [
	'django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware', # 中间件第一个
	# 其他中间件...
	'django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware', # 中间件最后一个
]

CACHE_MIDDLEWARE_ALIAS = ""    # 用于存储的缓存别名。
CACHE_MIDDLEWARE_SECONDS = ""  # 缓存的过期秒数
CACHE_MIDDLEWARE_KEY_PREFIX = ""  # 如果使用同一django安装跨多个站点共享缓存，请将其设置为站点名称或此django实例唯一的其他字符串，以防止密钥冲突。如果不在乎，就用空字符串。 
    
# 注意：使用中间件，经过一系列的认证等操作，如果内容在缓存中存在，则使用FetchFromCacheMiddleware获取内容并返回给用户，当返回给用户之前，判断缓存中是否已经存在，如果不存在则UpdateCacheMiddleware会将缓存保存至缓存，从而实现全站缓存

总结：
- 缓存是以加密的形式进行保存的
- 对实时性数据要求很高的，不要做缓存

2. 信号

信号简述：

Django中提供了“信号调度”，用于在框架执行操作时解耦。通俗来讲，就是一些动作发生的时候，信号允许特定的发送者去提醒一些接受者。

Django内置的信号

pre_init                    # django的model执行其构造方法前，自动触发
post_init                   # django的model执行其构造方法后，自动触发
pre_save                    # django的model对象保存前，自动触发，新增或者更新都是保存
post_save                   # django的model对象保存后，自动触发
pre_delete                  # django的model对象删除前，自动触发
post_delete                 # django的model对象删除后，自动触发
m2m_changed                 # django的model中使用m2m字段操作第三张表（add,remove,clear）前后，自动触发
class_prepared              # 程序启动时，检测已注册的app中modal类，对于每一个类，自动触发
Management signals
pre_migrate                 # 执行migrate命令前，自动触发
post_migrate                # 执行migrate命令后，自动触发
Request/response signals
request_started             # 请求到来前，自动触发
request_finished            # 请求结束后，自动触发
got_request_exception       # 请求异常后，自动触发
Test signals
setting_changed             # 使用test测试修改配置文件时，自动触发
template_rendered           # 使用test测试渲染模板时，自动触发
Database Wrappers
connection_created          # 创建数据库连接时，自动触发

信号的使用

1、注册指定信号，当程序执行相应操作时，自动触发注册函数

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


def callback(sender, **kwargs):  # sender表示信号触发者
	print("已经触发信号了")
	print(sender,kwargs)

post_save.connect(callback)  # 表示model对象保存后，会自动触发callback函数

# 在视图中或者项目或者应用的__init__.py文件中注册信号

2、在视图函数中，做相应的操作就会触发相应的函数

from app01 import models

def func(sender,**kwargs):
	models.Book.objects.create(title='python')
	return HttpReponse('ok')

自定义信号

1、定义信号：在某py文件或者项目或者应用的__init__.py文件中定义信号。

import django.dispatch
pizza_done = django.dispatch.Signal(providing_args=["toppings", "size"])

# 注意：toppings和size这两个参数名称随便，不是固定的，但是使用的时候关键字传参的时候，要和这两个参数的名称对应好，可以通过设置参数来进行一个判断处理等操作

2、注册信号：在__init__.py中注册信号

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

3、触发信号

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

3. django的读写分离

django的读写分离简述：

django做的其实是在数据库已经做好读写分离的情况下，怎么使用

首先配置多个数据库，在settings配置文件中配置以下内容：

DATABASES = {
    'default': { # 默认数据库，配置多个mysql数据也是ok的，混用数据库也是ok的
        'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',
        'NAME': os.path.join(BASE_DIR, 'db.sqlite3'),
    },
    'db2': { # 配置的第二个数据库，注意数据库名字不能相同
        'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',
        'NAME': os.path.join(BASE_DIR, 'db2.sqlite3'),
    }
}

执行数据库同步指令，将默认数据库的表结构生成到db2这个数据库中
```
python migrate --database db2（库名）
```

django使用读写分离

1、手动实现，在views.py文件中进行操作时指定数据库

def dbtest(request):
    data = []
    # 向db2数据库中写入数据
    models.Class.objects.using('db2').create(name='xx')

    # 从默认数据库中读取数据
    data = models.Class.objects.using('default').all()
    # 更新时
    for i in data:
        i.name = '张三'
        i.save(using='default')  # 更新时指定数据库
    return render(request,'dbtest.html',{'data':data})

2、自动实现，进行相关配置

# 在应用文件夹中创建一个py文件，比如叫做router.py文件，写如下内容：

class Router:
    def db_for_read(self,model,**kwargs):
        return 'default'

    def db_for_write(self,model,**kwargs):
        return 'db2'

# settings配置文件做如下配置

DATABASE_ROUTERS = ['app01.router.Router',] 
# []中写上面Router类的路径

# 在views.py中，进行读写操作时，会自动操作不同的数据库

def dbtest(request):
    data = []
    # 向db2数据库中写入数据
    models.Class.objects.create(name='李四')

    # 从默认数据库中读取数据
    data = models.Class.objects.all()

    return render(request,'dbtest.html',{'data':data})

一主多从的时候，也就是从多个数据库中读取的时候：

1、多个数据库进行随机读取的

import random
class Router:
    def db_for_read(self,model,**kwargs):
        print(model._meta.app_label)
        return random.choice(['db1','db2','db3'])  # 多个库读的时候，可以简单的写个随机选择

    def db_for_write(self,model,**kwargs):
        return 'db2'

2、根据不同的应用来选择不同的库进行读取

class Router:
    def db_for_read(self,model,**kwargs):
        print(model)
        print(dir(model))  # 其中有个_meta属性很有用
        app_name = model._meta.app_label  # 获取当前model对象所在的应用名称
　　　　 m = model._meta.model_name  # 获取当前操作的model对象的表名，也可以根据表名来进行多数据库读的分配

        # 可以根据应用选择不用的库来进行读取
        if app_name == 'app01':
            return 'db1'
        elif app_name == 'app02':
            return 'db2'
        return 'default'

    def db_for_write(self,model,**kwargs):