Penjelasan terperinci tentang mekanisme caching dalam rangka kerja Django

Dalam aplikasi web, caching selalunya merupakan cara penting untuk mengoptimumkan prestasi. Sebagai rangka kerja web yang terkenal, Django secara semula jadi menyediakan mekanisme caching yang lengkap untuk membantu pembangun meningkatkan lagi prestasi aplikasi.

Artikel ini akan memberikan penjelasan terperinci tentang mekanisme caching dalam rangka kerja Django, termasuk senario penggunaan cache, strategi caching yang disyorkan, pelaksanaan dan penggunaan cache, dsb. Saya harap ia akan membantu pemaju atau pembaca Django yang berminat dengan mekanisme caching.

1. Senario penggunaan cache

Senario penggunaan cache berbeza-beza bergantung pada aplikasi. Antaranya, yang paling biasa ialah data dengan kekerapan bacaan yang tinggi, perubahan data perlahan atau data tidak berubah. Jenis data ini biasanya sumber statik, maklumat konfigurasi, kamus data, dsb. Dalam aplikasi web berskala besar, disebabkan jumlah capaian data yang besar, jika setiap permintaan memerlukan penyoalan pangkalan data atau melakukan pengiraan tambahan, kelajuan capaian pasti akan berkurangan. Caching boleh menyimpan data ini dalam ingatan atau media storan pantas lain untuk bertindak balas dengan pantas kepada permintaan.

Selain itu, caching juga boleh digunakan untuk mengendalikan permintaan serentak trafik besar. Untuk beberapa operasi intensif pengiraan, jika bilangan permintaan serentak terlalu besar, sekatan benang atau ranap proses mungkin berlaku. Pada masa ini, dengan menggunakan cache, hasilnya boleh dicache untuk mengelakkan pengiraan berulang dan pembaziran sumber.

2. Strategi caching yang disyorkan

Apabila mereka bentuk strategi caching aplikasi, pembangun perlu membuat pertukaran berdasarkan situasi sebenar aplikasi. Di bawah disenaraikan beberapa strategi caching yang disyorkan semasa pembangunan:

1. Masa cache

Masa cache harus ditentukan berdasarkan kekerapan perubahan data cache dan senario penggunaan cache. Untuk sesetengah senario di mana data tidak akan berubah, anda boleh menggunakan masa cache yang lebih lama, seperti satu hari atau seminggu, untuk mengurangkan kos kemas kini cache. Untuk sesetengah data yang perlu dikemas kini dalam masa nyata, masa cache yang agak singkat boleh digunakan, seperti beberapa saat atau minit.

2. Skop cache

Skop cache biasanya dibahagikan kepada cache global dan cache setempat. Untuk cache global, data yang agak stabil boleh dicache dalam memori atau media storan lain untuk mengurangkan overhed pertanyaan pangkalan data berulang. Untuk sesetengah data yang kerap dikendalikan tetapi agak stabil, anda boleh menggunakan caching tempatan dan menyimpannya dalam cache untuk mengurangkan overhed pertanyaan dan meningkatkan kelajuan tindak balas.

3. Pembersihan Cache

Pembersihan cache ialah kunci untuk memastikan kesahihan data cache. Kerana data yang disimpan dalam cache mungkin berubah pada bila-bila masa, jika ia tidak dibersihkan dalam masa, data cache mungkin tidak konsisten atau tidak sah. Secara umumnya, anda boleh memilih untuk membersihkan cache apabila data berubah atau apabila masa cache tamat.

3. Cara melaksanakan cache

Rangka kerja Django menyediakan pelbagai bahagian belakang cache, termasuk cache memori, cache fail, cache pangkalan data, dll. Pembangun boleh memilih bahagian belakang cache yang sesuai mengikut situasi sebenar dan melaksanakan cache. Berikut ialah pengenalan ringkas kepada beberapa kaedah pelaksanaan cache yang biasa digunakan.

1. Cache memori

Cache memori ialah bahagian belakang caching lalai Django dan bahagian belakang yang paling banyak digunakan. Ia menggunakan memori untuk menyimpan data cache, mempunyai kelajuan tindak balas yang sangat pantas dan sesuai untuk menyimpan beberapa data sementara. Pada masa yang sama, ia turut menyokong fungsi seperti masa cache dan nombor versi kunci cache, yang memudahkan pembangun melakukan pembersihan data dan pengurusan versi data.

2. Cache Fail

Caching fail menggunakan sistem fail untuk menyimpan data cache. Berbanding dengan cache memori, ia boleh menyimpan jumlah data yang lebih besar, dan data boleh disimpan ke cakera. Walau bagaimanapun, kelajuan tindak balas adalah agak rendah, operasi IO cakera diperlukan, dan sumber sistem digunakan.

3. Cache pangkalan data

Caching pangkalan data menggunakan pangkalan data untuk menyimpan data cache. Berbanding dengan caching fail, ia boleh mencapai ketekunan dan fleksibiliti data yang lebih tinggi. Kelemahannya ialah kelajuan tindak balas adalah agak rendah, operasi pangkalan data IO diperlukan, dan ia juga boleh menyebabkan tekanan pangkalan data yang berlebihan.

4. Cara menggunakan cache

Dalam rangka kerja Django, penggunaan cache adalah sangat mudah:

1. Pasang perpustakaan django-cacheops

Untuk menggunakan caching dengan lebih mudah, kita boleh menggunakan perpustakaan django-cacheops, yang memanjangkan mekanisme caching Django dan menyediakan lebih banyak fungsi caching. Anda boleh menambah kebergantungan berikut dalam keperluan projek.txt:

django-cacheops==6.0.2

Kemudian laksanakan arahan untuk memasang kebergantungan:

pip install -r keperluan. txt

2. Konfigurasikan hujung belakang cache

Konfigurasi hujung belakang cache dalam fail settings.py Django, seperti berikut:

CACHES = {

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

}

Dalam konfigurasi di atas, bahagian belakang cache Memcached digunakan, alamat pelayan cache ialah 127.0.0.1 dan nombor port ialah 11211. Konfigurasi cache khusus akan diubah suai mengikut situasi sebenar.

3. Menggunakan caching

Semasa proses pembangunan, kami boleh menggunakan modul cache Django sendiri untuk operasi caching. Contohnya, untuk menggunakan cache dalam fungsi paparan, anda boleh melakukan perkara berikut:

daripada pemaparan import django.shortcuts
daripada cache import django.core.cache

def my_view(request ):

value = cache.get('my_key')
if value is None:
    value = expensive_calculation()
    cache.set('my_key', value, timeout=3600)
return render(request, 'my_template.html', {'value': value})

在上述代码中，我们首先使用cache.get()方法从缓存中获取数据。如果数据不存在，我们就进行耗时计算并将其存储到缓存中，然后再返回结果。其中，timeout参数指定了缓存时间，单位是秒。

可以看到，使用Django缓存，可以大大简化程序的编写和优化过程。

总结

本文简要介绍了Django框架中的缓存机制，包括缓存的使用场景、建议的缓存策略、缓存的实现方式和使用方法等方面。希望能够对Django开发者或对缓存机制感兴趣的读者有所帮助。最后提醒开发者在使用缓存时要谨慎，根据实际情况进行合理的缓存策略设计，避免不必要的性能问题和数据不一致的情况发生。

Atas ialah kandungan terperinci Penjelasan terperinci tentang mekanisme caching dalam rangka kerja Django. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!