Django怎么使用Redis进行缓存-猿码集

1. Django与Redis的搭配

Django是一个著名的Web框架，能够快速开发高质量的Web应用。它具有强大的ORM功能，可靠的模板引擎和丰富的第三方库。而Redis则是一个高性能的NoSQL数据库，支持多种数据结构和复杂操作。在Django中使用Redis进行缓存，可以提高应用的响应速度和性能。

1.1 安装Redis

使用Redis之前，需要先在本地安装Redis数据库。可以从官网https://redis.io/download下载Redis，然后按照说明进行安装。

安装完成后，可以通过redis-cli命令行工具连接Redis数据库，进行数据操作。Redis默认监听端口为6379。

redis-cli
127.0.0.1:6379> set name "John"
OK
127.0.0.1:6379> get name
"John"

1.2 安装Redis-py

Django通过第三方库redis-py来操作Redis数据库。redis-py是Python的Redis客户端，提供了常用的Redis操作接口和数据结构。

可以使用pip安装redis-py：

pip install redis

安装完成后，即可在Django中使用redis-py操作Redis缓存。

2. Django中使用Redis进行缓存

Django中提供了缓存框架，可以将数据缓存到内存或者其他数据存储介质中，减少对数据库的访问。而Redis作为一个高性能的NoSQL数据库，可以作为Django缓存的存储介质。下面介绍在Django中使用Redis进行缓存的方法。

2.1 配置缓存

在Django中使用Redis进行缓存，需要在settings.py中进行配置。可以使用如下配置方法：

CACHES = {
    'default': {
        'BACKEND': 'django_redis.cache.RedisCache',
        'LOCATION': 'redis://127.0.0.1:6379/1',
        'OPTIONS': {
            'CLIENT_CLASS': 'django_redis.client.DefaultClient',
        }
    }
}

其中，BACKEND指定了使用RedisCache作为缓存后端，LOCATION指定了Redis服务器的地址，OPTIONS中指定了使用DefaultClient作为Redis客户端。

配置完成后，即可在Django中使用cache API进行Redis缓存操作。

2.2 缓存数据

使用cache API可以将数据缓存到Redis数据库中，并设置过期时间。例如：

from django.core.cache import cache
cache.set('name', 'John', timeout=3600)  # 设置name为John，过期时间为1小时

其中，cache.set方法可以设置缓存的键值对，timeout参数指定了数据的过期时间，单位为秒。

2.3 获取缓存数据

使用cache API可以从Redis数据库中获取缓存数据。例如：

from django.core.cache import cache
name = cache.get('name')  # 获取name对应的数据
if name is None:
    # 数据不存在，执行其他操作
    pass
else:
    # 数据存在，执行相应操作
    pass

其中，cache.get方法可以获取指定键的缓存数据，如果数据不存在或已过期，则返回None。

2.4 删除缓存数据

使用cache API可以从Redis数据库中删除指定的缓存数据。例如：

from django.core.cache import cache
cache.delete('name')  # 删除name对应的数据

其中，cache.delete方法可以删除指定键的缓存数据。

3. Django中使用Redis缓存视图函数

Django中的视图函数负责响应Web请求，并返回相应的HTML页面或JSON数据。如果视图函数需要频繁查询数据库，会导致响应速度变慢，影响用户体验。因此，可以使用Redis缓存视图函数，减少对数据库的访问。

3.1 编写缓存装饰器

在Django中，可以使用装饰器将函数交给缓存框架管理。使用装饰器，可以通过缓存键的方式存储缓存数据。可以使用如下的装饰器实现视图函数的缓存：

from django.core.cache import cache
def cache_page(timeout=60 * 15, cache_key=None):
    def _cache_page(view_func):
        def __cache_page(request, *args, **kwargs):
            if cache_key is None:
                key_prefix = request.method + request.get_full_path()
                cache_key_ = hashlib.md5(key_prefix.encode('utf-8')).hexdigest()
                cache_key_ = 'view_cache:%s' % cache_key_
            else:
                cache_key_ = cache_key
            response = cache.get(cache_key_)
            if response is None:
                response = view_func(request, *args, **kwargs)
                cache.set(cache_key_, response, timeout)
            return response
        return __cache_page
    return _cache_page

该装饰器可以指定缓存的过期时间和键值。如果没有指定键值，则使用请求路径和请求方法的MD5哈希值作为缓存键。

3.2 应用缓存装饰器

可以在视图函数中使用cache_page装饰器，将函数交给Django缓存框架管理。例如：

@cache_page(timeout=60 * 15, cache_key=None)
def home(request):
    # 处理请求
    return HttpResponse('Hello, world!')

在访问home视图函数时，会根据缓存键查询Redis缓存。如果缓存不存在，则执行视图函数处理请求，然后将视图函数的响应缓存到Redis数据库中。如果缓存存在，则直接返回缓存的响应，减少对数据库的访问。

3.3 加入缓存清理机制

在视图函数中使用cache_page装饰器之后，缓存会在指定的过期时间之后失效。但如果缓存键被错误地删除或更新，可能导致缓存的响应不准确。因此，需要一个缓存清理机制，可以按照一定的规则清除缓存数据。

可以在视图函数中调用cache.add函数，确保缓存键在缓存过期前不被删除或更新。例如：

@cache_page(timeout=60 * 15, cache_key=None)
def home(request):
    cache.add('home:count', 0)
    count = cache.incr('home:count')
    response = HttpResponse('Home page: %d' % count)
    response['Cache-Control'] = 'max-age=600'
    return response

该视图函数会缓存用户访问的次数。每次访问时，调用cache.add函数，确保缓存键存在。然后使用cache.incr对计数器进行自增操作。最后，将视图函数的响应发送给用户。需要注意的是，需要设置response的Cache-Control头，确保浏览器也进行缓存。

可以使用celery定时任务或者系统定时任务清理过期的缓存数据。例如，可以编写下面的celery任务：

from django.core.cache import cache
@app.task
def clear_cache():
    cache.clear()

然后使用celery-beat配置定时任务，定期执行清除缓存操作。例如，每天凌晨3点清除缓存：

CELERYBEAT_SCHEDULE = {
    'clear_cache': {
        'task': 'clear_cache',
        'schedule': crontab(hour=3, minute=0),
    },
}

4. 总结

在Django中使用Redis进行缓存，可以提高应用的响应速度和性能。可以使用cache API进行数据的缓存、获取和删除。可以使用cache_page装饰器将视图函数交给缓存框架管理，实现函数级别的缓存。需要注意的是，应该加入缓存清理机制，避免缓存的响应不准确。

Django怎么使用Redis进行缓存