Django之中间件、缓存以及信号

Django之中间件

中间件执行流程

我们从浏览器发出一个请求 Request，得到一个响应后的内容 HttpResponse ，这个请求传递到 Django的过程如下：

也就是说，每一个请求都是先通过中间件中的 process_request 函数，这个函数返回 None 或者 HttpResponse 对象，如果返回前者，继续处理其它中间件，如果返回一个 HttpResponse，就处理中止，返回到网页上。

中间件中可以定义4个方法,分别是:

1. process_request(self,request) 发送请求
2. process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs) 执行完 request 预处理函数并确定待执行的 view 之后，但在 view 函数实际执行之前。
3. process_template_response(self,request,response)
4. process_exception(self, request, exception) 收集错误信息
5. process_response(self, request, response) 必须返回 HttpResponse 对象. 这个 response 对象可以是传入函数的那一个原始对象（通常已被修改），也可以是全新生成的。

执行顺序也是按照以上顺序执行的.

自定义中间件

from django.shortcuts import HttpResponse
class M1:
    def process_request(self, request):
        print('M1.process_request')
        
        #如果此处有return,后面的不执行,直接返回给用户
        # return HttpResponse('滚')

    def process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs):
        print('m1.process_view')

    def process_exception(self, request, exception):
        print('m1.process_exception')

    def process_response(self, request, response):
        print('M1.process_response')
        return response

    def process_template_response(self,request,response):
        print('template')


class M2:
    def process_request(self, request):
        print('M2.process_request')
    def process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs):
        print('m2.process_view')
    def process_exception(self, request, exception):
        print('m2.process_exception')

    def process_response(self, request, response):
        print('M2.process_response')
        return response

中间件的注册

在django项目的settings模块中，有一个 MIDDLEWARE变量，其中每一个元素就是一个中间件，如下图:

需要注意的是顺序,因为是列表或者元组的顺序,注册时按照你既定顺序来配置

更多中间件实际用法

跟过用法见此处:http://www.ziqiangxuetang.com/django/django-middleware.html

Django之缓存

中间件与缓存的关系

为什么与中间件一起说缓存呢,就是因为一般缓存页面时,需要在respones用户之前缓存到缓存服务器,因为如果在views处理后即存入缓存,可能会与用户收到的页面不一致,为什么呢?因为中间件有很多层,你不确定哪一层会对页面做其他处理(包括页面渲染,数据处理等等).

由于Django是动态网站，所有每次请求均会去数据进行相应的操作，当程序访问量大时，耗时必然会更加明显，最简单解决方式是使用：缓存，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view中的操作，而是直接从内存或者Redis中之前缓存的内容拿到，并返回。

6种缓存模式

• 开发调试(不做任何缓存,只是开启)
• 内存
• 文件
• 数据库
• Memcache缓存（python-memcached模块）
• Memcache缓存（pylibmc模块,只是与上面换了个模块而已）

缓存配置

缓存的配置是在settings.py文件中配置的

开发调试

# 此为开始调试用，实际内部不做任何操作
    # 配置：
        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）
                },
                'KEY_PREFIX': '',                                             # 缓存key的前缀（默认空）
                'VERSION': 1,                                                 # 缓存key的版本（默认1）
                'KEY_FUNCTION' 函数名                                          # 生成key的函数（默认函数会生成为：【前缀:版本:key】）
            }
        }


    # 自定义key
    def default_key_func(key, key_prefix, version):
        """
        Default function to generate keys.

        Constructs the key used by all other methods. By default it prepends
        the `key_prefix'. KEY_FUNCTION can be used to specify an alternate
        function with custom key making behavior.
        """
        return '%s:%s:%s' % (key_prefix, version, key)

    def get_key_func(key_func):
        """
        Function to decide which key function to use.

        Defaults to ``default_key_func``.
        """
        if key_func is not None:
            if callable(key_func):
                return key_func
            else:
                return import_string(key_func)
        return default_key_func

内存模式

# 此缓存将内容保存至内存的变量中
    # 配置：
        CACHES = {
            'default': {
                'BACKEND': 'django.core.cache.backends.locmem.LocMemCache',
                'LOCATION': 'unique-snowflake',
            }
        }

    # 注：其他配置同开发调试版本

文件模式

# 此缓存将内容保存至文件
    # 配置：

        CACHES = {
            'default': {
                'BACKEND': 'django.core.cache.backends.filebased.FileBasedCache',
                'LOCATION': '/var/tmp/django_cache',
            }
        }
    # 注：其他配置同开发调试版本

数据库模式

# 此缓存将内容保存至数据库

    # 配置：
        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

memcached模式（python-memcached模块）

# 此缓存使用python-memcached模块连接memcache
#单台IP端口连接模式
    CACHES = {
        'default': {
            'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
            'LOCATION': '127.0.0.1:11211',
        }
    }

#单台本地文件连接模式
    CACHES = {
        'default': {
            'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
            'LOCATION': 'unix:/tmp/memcached.sock',
        }
    }   

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

Memcache缓存（pylibmc模块）

# 此缓存使用pylibmc模块连接memcache
    
    CACHES = {
        'default': {
            'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.PyLibMCCache',
            'LOCATION': '127.0.0.1:11211',
        }
    }

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

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

缓存应用

缓存应用分为三种模式:

1. 全站使用缓存模式
2. 单独视图缓存模式
3. 局部视图缓存模式

缓存模块导入

在使用之前我们需要导入缓存的模块,也是在settings.py文件中:

from django.middleware.cache import UpdateCacheMiddleware
from django.middleware.cache import FetchFromCacheMiddleware

在views.py文件中需要导入模块:

from django.views.decorators.cache import cache_page

缓存应用的配置

全站应用

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

    MIDDLEWARE = [
        'django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware',
        # 其他中间件...
        'django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware',
    ]

    CACHE_MIDDLEWARE_ALIAS = ""
    CACHE_MIDDLEWARE_SECONDS = ""
    CACHE_MIDDLEWARE_KEY_PREFIX = ""

单独视图缓存

方式一：
        from django.views.decorators.cache import cache_page

        @cache_page(60 * 15)
        def my_view(request):
            ...

    方式二：
        from django.views.decorators.cache import cache_page

        urlpatterns = [
            url(r'^foo/([0-9]{1,2})/$', cache_page(60 * 15)(my_view)),
        ]

其实道理都一样,明显是装饰器要好使很多,但需要注意的是,装饰器后面要加上时间.

局部视图缓存

a. 引入TemplateTag

        {% load cache %}

    b. 使用缓存

        {% cache 5000 缓存key %}
            缓存内容
        {% endcache %}

缓存例子

看个例子吧:

settings.py 中的配置:

from django.middleware.cache import UpdateCacheMiddleware
from django.middleware.cache import FetchFromCacheMiddleware
MIDDLEWARE_CLASSES = [
    'django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware',
    'django.middleware.security.SecurityMiddleware',
    'django.contrib.sessions.middleware.SessionMiddleware',
    'django.middleware.common.CommonMiddleware',
    'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware',
    'django.contrib.auth.middleware.AuthenticationMiddleware',
    'django.contrib.auth.middleware.SessionAuthenticationMiddleware',
    'django.contrib.messages.middleware.MessageMiddleware',
    'django.middleware.clickjacking.XFrameOptionsMiddleware',
    'django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware',
]   

#使用文件缓存
CACHES = {
    'default': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.filebased.FileBasedCache',
        'LOCATION': os.path.join(BASE_DIR,'cache'),
    }
}

HTML页面文件:

{% load cache %}
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title></title>
</head>
<body>
    <h1>{{ c }}</h1>

    <div style="border: 1px solid red;height: 50px;">
        {% cache 5 view_h %}
            <h1>{{ c }}</h1>
        {% endcache %}

    </div>
</body>
</html>

views.py 文件配置:

from django.views.decorators.cache import cache_page

# @cache_page(5) #此处可启用单独视图,缓存5秒
def cache1(request):
    #from s13day20_form import pizza_done
    #pizza_done.send(sender='seven',toppings=123, size=456)
    import time
    c = time.time()
    return render(request, 'cache.html', {'c': c})

urls.py文件执行配置即可.

Django之信号

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。我们可以使用这些功能来做一些日志记录等等操作。

内置信号

Model signals
    pre_init                    # django的modal执行其构造方法前，自动触发
    post_init                   # django的modal执行其构造方法后，自动触发
    pre_save                    # django的modal对象保存前，自动触发
    post_save                   # django的modal对象保存后，自动触发
    pre_delete                  # django的modal对象删除前，自动触发
    post_delete                 # django的modal对象删除后，自动触发
    m2m_changed                 # django的modal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

对于Django内置的信号，仅需注册指定信号，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):
        print("xxoo_callback")
        print(sender,kwargs)

    xxoo.connect(callback)
    # xxoo指上述导入的内容

from django.core.signals import request_finished
from django.dispatch import receiver

@receiver(request_finished)
def my_callback(sender, **kwargs):
    print("Request finished!")

自定义信号

定义信号

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

注册信号

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

触发信号

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

由于内置信号的触发者已经集成到Django中，所以其会自动调用，而对于自定义信号则需要开发者在任意位置触发。

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