Django 中间件、缓存、信号
一、 Django 中间件
django 中的中间件（middleware），在django中，中间件其实就是一个类，在请求到来和结束后，django会根据自己的规则在合适的时机执行中间件中相应的方法。
在django项目的settings模块中，有一个 MIDDLEWARE_CLASSES 变量，其中每一个元素就是一个中间件：
MIDDLEWARE = ['django.middleware.security.SecurityMiddleware','django.contrib.sessions.middleware.SessionMiddleware','django.middleware.common.CommonMiddleware','django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware','django.contrib.auth.middleware.AuthenticationMiddleware','django.contrib.messages.middleware.MessageMiddleware','django.middleware.clickjacking.XFrameOptionsMiddleware',
]1、中间件中可以定义四个方法：
process_request(self,request) #每个进入view视图中请求都要经过这个函数
process_response(self, request, response) #每个从view视图中返回的response都会触发这个函数
process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs) #经过路由映射找到view中对应的方法后，就会触发这个函数,找不到就不会触发
process_template_response(self,request,response) # 如果Views中的函数返回的对象中，具有render方法，这个函数才会执行
process_exception(self, request, exception) #如果对应的视图中的函数出现异常，这个函数才会执行
2、自定义中间件
与mange.py在同一层级下新建目录Middle，在Middle新建m1.py（文件名称随意）：
1、在m1.py中定义三个中间件
class Foo:# render 方法用来触发process_template_response函数def render(self):return HttpResponse("template_response")def test(request):print("穷")return Foo()
from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin # 自定义中间件都需要继承这个类# 定义中间件Row1 class Row1(MiddlewareMixin):def process_request(self,request): # 所有经过中间件Row1的request都会打印001print('request——001')# request这个参数是请求的request, view_func指定的视图中对应的函数, view_func_args路由系统中的位置参数, view_func_kwargs路由系统中的关键字参数def process_view(self, request, view_func, view_func_args, view_func_kwargs):print('view1')def process_response(self, request, response): # 所有经过中间件Row1的response 都会打印001print('response——001')return responsefrom django.shortcuts import HttpResponse# 定义中间件Row2 class Row2(MiddlewareMixin):def process_request(self,request):print('request——002')# 如果不想让request进入view视图函数中，可以在自定义中间件中直接return返回。# 终止之后就不会经过row3的response，会直接从row2 response返回, 这个特性是1.7之后才有的。1.7以前会经过row3的response之后再进行返回。# return HttpResponse('终止')def process_view(self, request, view_func, view_func_args, view_func_kwargs):print('view2')def process_response(self, request, response):print('response——002')return response# 定义中间件Row3 class Row3(MiddlewareMixin):def process_request(self,request):print('request——003')def process_view(self, request, view_func, view_func_args, view_func_kwargs):print('view2')def process_response(self, request, response):print('response——003')return response# 这个函数的触发条件就是如果对应的视图中的函数出现异常，这个函数才会执行def process_exception(self, request, exception):if isinstance(exception,ValueError):return HttpResponse('出现异常》。。')# 如果Views中的函数返回的对象中，具有render方法，这个函数才会执行，像redirect,HttpResponse 都不会触犯这个函数def process_template_response(self,request,response):print('-----------------------')return response
2、注册中间件：
在settings文件中的MIDDLEWARE，注册刚刚定义的三个中间件：
MIDDLEWARE = ['django.middleware.security.SecurityMiddleware','django.contrib.sessions.middleware.SessionMiddleware','django.middleware.common.CommonMiddleware','django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware','django.contrib.auth.middleware.AuthenticationMiddleware','django.contrib.messages.middleware.MessageMiddleware','django.middleware.clickjacking.XFrameOptionsMiddleware','Middle.m1.Row1','Middle.m1.Row2','Middle.m1.Row3',
]
3、中间件request、response状态流程示意图：
二、Django 缓存
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，Django是目前仅有自带缓存的框架。
Django中提供了7种缓存方式：
- 开发调试
- 内存
- 文件
- 数据库
- Memcache缓存（python-memcached模块）
- Memcache缓存（pylibmc模块）
- Redis缓存
一、缓存配置方式
1、配置
a、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keydef default_key_func(key, key_prefix, version):"""Default function to generate keys.Constructs the key used by all other methods. By default it prependsthe `key_prefix'. KEY_FUNCTION can be used to specify an alternatefunction 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_funcelse:return import_string(key_func)return default_key_func
b、内存
# 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', #变量值要唯一 }}# 注：其他配置同开发调试版本
c、文件
# 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
d、数据库
# 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
e、Memcache缓存（python-memcached模块）
# 此缓存使用python-memcached模块连接memcache CACHES = {'default': {'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache','LOCATION': '127.0.0.1:11211',}}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',]}}
f、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',]}}
g. Redis缓存（依赖：pip3 install django-redis）
CACHES = {"default": {"BACKEND": "django_redis.cache.RedisCache","LOCATION": "redis://127.0.0.1:6379","OPTIONS": {"CLIENT_CLASS": "django_redis.client.DefaultClient","CONNECTION_POOL_KWARGS": {"max_connections": 100}# "PASSWORD": "密码", }} }
from django_redis import get_redis_connection conn = get_redis_connection("default")
2、缓存的三种方式：
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', #这个要设置在最上层，经过所有中间件的response认证之后再把缓存内容返回给用户# 其他中间件...'django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware', #这个中间件要设置在所有中间件最下层,比如如果设置CSRF中间件前，request请求不用通过csrf认证就能拿到返回 ]CACHE_MIDDLEWARE_ALIAS = ""CACHE_MIDDLEWARE_SECONDS = ""CACHE_MIDDLEWARE_KEY_PREFIX = ""
方式一：from django.views.decorators.cache import cache_page@cache_page(60 * 15) #通过装饰器，单位是秒def my_view(request):...方式二：from django.views.decorators.cache import cache_pageurlpatterns = [url(r'^foo/([0-9]{1,2})/$', cache_page(60 * 15)(my_view)),]
a. 引入TemplateTag{% load cache %}b. 使用缓存{% cache 5000 缓存key %} # 时间以秒为单位，缓存key自定义 缓存内容{% endcache %}
三种缓存方式的优先级：如果三种缓存方式同时存在的话，全局设置缓存>单独视图缓存>单独模板缓存, 优先级跟请求生命周期有关
3、文件缓存示例：
a、settings.py中配置
CACHES = {'default': {'BACKEND': 'django.core.cache.backends.filebased.FileBasedCache','LOCATION': os.path.join(BASE_DIR,'cache') #cache文件的保存路径 } }
b、templates下的html文本
{% load cache %} #导入缓存模块
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><meta charset="UTF-8"><title></title>
</head>
<body><h1>{{ ctime }}</h1><h1>{{ ctime }}</h1>{% cache 10 k1 %} #缓存10秒<h1>{{ ctime }}</h1>{% endcache %}
</body>
</html> c、views.py中的函数
from django.views.decorators.cache import cache_page@cache_page(10) #缓存10秒 def cache(request):import timectime = time.time()return render(request, 'cache.html', {'ctime': ctime})
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三、Django 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。
1、Django内置信号
Model signalspre_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 signalspre_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 signalsrequest_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 signalssetting_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 Wrappersconnection_created # 创建数据库连接时，自动触发
内置信号的触发示例：
a.创建信号触发方式
在manage.py同级目录下创建sg.py文件（路径可自定义）
# Django 所有内置函数的导入方式 from django.core.signals import request_finished from django.core.signals import request_started from django.core.signals import got_request_exceptionfrom 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_migratefrom django.test.signals import setting_changed from django.test.signals import template_renderedfrom django.db.backends.signals import connection_created# 自定义一个函数 def f1(sender, **kwargs): print("hello")# print(sender,kwargs)# 内置信号关联触发函数 pre_save.connect(f1)
b.让view中的函数触发信号
需要在与工程同名的目录下的__init__.py文件中导入刚刚创建的sg.py文件
import sgc 、view.py中进行save操作：
def signal(reuqest):from app01 import modelsobj = models.UserInf(user='root')print('start')obj.save()obj = models.UserInf(user='root')obj.save()obj = models.UserInf(user='root')obj.save()在每个save操作后，信号都会触发一次触发函数，打印一次hello
# 输出：
start
hello
hello
hello2、自定义信号
a.sg.py中自定义信号
import django.dispatch # 导入自定义信号类# pizza_done 信号名可以自定义 providing_args=["toppings", "size"] 这个设置的是pizza_done信号的触发条件 pizza_done = django.dispatch.Signal(providing_args=["toppings", "size"])def f2(sender, **kwargs):print("f2_callback")print(sender, kwargs)# 自定义信号关联触发函数 pizza_done.connect(f2)
b.__init__.py文件
import sg c 、view.py文件
from sg import pizza_done #导入自定义信号pizza_done.send(sender="kkk",toppings=123, size=456) #sender 名字自定义 return HttpResponse('ok')
