提高 Django 性能：开发者和企业主的缓存指南

在当今快节奏的数字世界中，性能至关重要。无论您是开发者优化代码，还是企业主希望为用户提供流畅的体验，有效的缓存策略都可以大幅提升 Django 应用的速度和可扩展性。

为什么缓存对企业至关重要？

当用户与您的应用交互时，数据库查询、API 请求和页面加载都会消耗时间。如果没有缓存，系统会反复处理相同的数据，导致：

响应时间变慢
服务器负载增加，成本上升
用户体验下降

通过缓存，可以将常用数据存储在高速访问内存（如 Redis 或 Memcached），减少每次都重新计算或查询数据库的需求。

Django 的缓存机制概览

Django 提供多种缓存方式：

后端缓存（存储在内存、Redis、Memcached 或数据库中）
查询缓存（减少数据库重复查询）
视图缓存（缓存整个页面）
API 缓存（提高 REST API 性能）
模板缓存（优化前端渲染）

选择合适的缓存后端

缓存后端	最佳用途	优点	缺点
本地内存缓存	单服务器应用	快速，开箱即用	无法在多个进程之间共享
Redis	大规模应用、API、后台任务	持久化，支持高级数据结构	需要额外设置
Memcached	需要超高速缓存的场景	非常快	无持久化
数据库缓存	无外部缓存系统的应用	查询简单	速度较慢，增加数据库负载

优化数据库查询

1. 使用低级缓存存储高消耗查询

from django.core.cache import cache
from myapp.models import Product

def get_products():
    cache_key = 'product_list'
    products = cache.get(cache_key)
    if not products:
        products = Product.objects.all()
        cache.set(cache_key, products, timeout=3600)  # 缓存 1 小时
    return products

2. 使用 CacheOps 自动缓存 ORM 查询

CACHEOPS = {
    'myapp.Product': {'ops': 'all', 'timeout': 3600},  # 缓存所有查询 1 小时
}

视图缓存加速页面加载

1. 全页面缓存

from django.views.decorators.cache import cache_page

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

2. 模板片段缓存

{% load cache %}
{% cache 600 product_list %}
    {% for product in products %}
        <div>{{ product.name }}</div>
    {% endfor %}
{% endcache %}

API 缓存加速响应时间

1. 缓存整个 API 响应

from rest_framework.decorators import api_view
from django.core.cache import cache
from django.http import JsonResponse

@api_view(['GET'])
def my_api_view(request):
    cache_key = 'my_api_data'
    data = cache.get(cache_key)
    if not data:
        data = {'message': 'Hello, API!'}
        cache.set(cache_key, data, timeout=600)
    return JsonResponse(data)

2. 使用 Django REST Framework 的缓存中间件

CACHE_MIDDLEWARE_SECONDS = 600
CACHE_MIDDLEWARE_KEY_PREFIX = 'myapi'

管理缓存的过期与清理

1. 在数据更改时手动清理缓存

from django.core.cache import cache

def save_product(request):
    product = Product.objects.create(name='New Product')
    cache.delete('product_list')  # 当添加新产品时清除缓存

2. 使用 Django Signals 自动清理缓存

from django.db.models.signals import post_save, post_delete
from django.dispatch import receiver
from myapp.models import Product

@receiver([post_save, post_delete], sender=Product)
def clear_cache(sender, **kwargs):
    cache.delete('product_list')