news 2026/4/8 23:35:10

Django + Redis 缓存简明教程

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张小明

前端开发工程师

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Django + Redis 缓存简明教程

一、为什么使用Redis缓存？

在Django项目中，Redis缓存可以：

  1. 提升性能：减少数据库查询
  2. 降低负载：分担数据库压力
  3. 共享会话：适合多服务器部署
  4. 存储临时数据：如验证码、短信限制

二、快速开始

1. 安装Redis服务器

Ubuntu/Debian:

sudoaptupdatesudoaptinstallredis-serversudosystemctl start redissudosystemctlenableredis

检查Redis是否运行:

redis-cliping# 返回 PONG 表示成功

2. 安装Python包

pipinstalldjango-redis redis

3. 基本配置

在settings.py中添加：

# 缓存配置CACHES={'default':{'BACKEND':'django_redis.cache.RedisCache','LOCATION':'redis://127.0.0.1:6379/0',# 0号数据库'OPTIONS':{'CLIENT_CLASS':'django_redis.client.DefaultClient',},'TIMEOUT':60*15,# 默认15分钟过期}}# 可选：将Session也存到RedisSESSION_ENGINE='django.contrib.sessions.backends.cache'SESSION_CACHE_ALIAS='default'

三、基本使用

1. 简单缓存操作

from django.core.cacheimportcache from django.httpimportJsonResponseimporttimedef cache_demo(request):"""基本缓存操作示例"""# 1. 设置缓存（缓存5分钟）cache.set('username','张三',timeout=300)# 2. 获取缓存username=cache.get('username')# 如果不存在，返回默认值username=cache.get('username','默认用户')# 3. 设置多个值cache.set_many({'key1':'value1','key2':'value2','key3':'value3'})# 4. 获取多个值values=cache.get_many(['key1','key2','key3'])# 5. 删除缓存cache.delete('key1')cache.delete_many(['key2','key3'])# 6. 只有键不存在时才设置cache.add('counter',1)# 第一次设置成功cache.add('counter',2)# 不会覆盖，counter还是1# 7. 数字递增递减cache.set('visits',0)cache.incr('visits')# visits = 1cache.incr('visits',10)# visits = 11cache.decr('visits',5)# visits = 6# 8. 清空所有缓存（谨慎使用）# cache.clear()returnJsonResponse({'username':username})

2. 缓存数据库查询结果

from django.core.cacheimportcache from django.httpimportJsonResponse from .modelsimportArticleimportjson def get_articles(request):""" 获取文章列表，使用缓存减少数据库查询""" cache_key='article_list'# 缓存键articles=cache.get(cache_key)ifarticles is None:# 缓存中没有，从数据库查询print("从数据库查询文章...")articles=list(Article.objects.filter(is_published=True).values('id','title','created_at')[:10])# 将结果存入缓存，有效期5分钟cache.set(cache_key, articles,timeout=300)else: print("从缓存获取文章...")returnJsonResponse({'articles':articles})

3. 缓存用户数据

from django.contrib.auth.decoratorsimportlogin_required from django.core.cacheimportcache from django.httpimportJsonResponse @login_required def get_user_profile(request):""" 获取用户资料，带用户ID的缓存""" user_id=request.user.id cache_key=f'user_profile:{user_id}'# 尝试从缓存获取profile=cache.get(cache_key)ifprofile is None:# 模拟获取用户资料（数据库查询、API调用等）print(f"查询用户 {user_id} 的资料...")profile={'id':user_id,'username':request.user.username,'email':request.user.email,'last_login':request.user.last_login.isoformat()ifrequest.user.last_loginelseNone}# 缓存用户资料，1小时cache.set(cache_key, profile,timeout=3600)returnJsonResponse(profile)

四、视图缓存

1. 缓存整个视图

from django.views.decorators.cacheimportcache_page from django.utils.decoratorsimportmethod_decorator from django.viewsimportView from django.httpimportJsonResponseimporttime# 函数视图缓存@cache_page(60*5)# 缓存5分钟def expensive_view(request):"""耗时的视图，缓存5分钟""" time.sleep(2)# 模拟耗时操作returnJsonResponse({'data':'耗时操作结果','time':time.time()})# 类视图缓存class CachedView(View): @method_decorator(cache_page(60*10))# 缓存10分钟def dispatch(self, *args, **kwargs):returnsuper().dispatch(*args, **kwargs)def get(self, request): time.sleep(1)# 模拟耗时操作returnJsonResponse({'message':'类视图缓存示例'})

2. 不缓存特定视图

from django.views.decorators.cacheimportnever_cache from django.httpimportJsonResponse @never_cache def sensitive_data_view(request):"""敏感数据，不缓存"""returnJsonResponse({'sensitive':'这是敏感数据'})

五、模板缓存

在模板中使用缓存：

<!-- article_detail.html -->{% load cache %}<h1>{{article.title}}</h1><!-- 缓存侧边栏，5分钟 -->{% cache300sidebar %}<divclass="sidebar"><h3>热门文章</h3><ul>{%forhot_articleinhot_articles %}<li>{{hot_article.title}}</li>{% endfor %}</ul></div>{% endcache %}<!-- 根据用户缓存，不同用户看到不同内容 -->{% cache300user_specific request.user.id %}<divclass="user-info"><h3>欢迎{{request.user.username}}</h3><!-- 用户特定内容 --></div>{% endcache %}<!-- 根据文章ID和更新时间缓存 -->{% cache300article_content article.id article.updated_at %}<divclass="content">{{article.content|safe}}</div>{% endcache %}

六、实战案例：商品列表页

1. 模型

# models.pyfrom django.dbimportmodels class Product(models.Model): name=models.CharField(max_length=100)price=models.DecimalField(max_digits=10,decimal_places=2)stock=models.IntegerField(default=0)created_at=models.DateTimeField(auto_now_add=True)updated_at=models.DateTimeField(auto_now=True)def __str__(self):returnself.name

2. 带缓存的商品服务

# services/product_service.pyfrom django.core.cacheimportcache from .modelsimportProductimportjson from datetimeimportdatetime class ProductService:"""商品服务，包含缓存逻辑""" @staticmethod def get_products(category=None,limit=20):""" 获取商品列表，带缓存"""# 生成缓存键cache_key='products'ifcategory: cache_key=f'products:{category}'# 尝试从缓存获取products=cache.get(cache_key)ifproducts is None:# 查询数据库queryset=Product.objects.filter(stock__gt=0)ifcategory: queryset=queryset.filter(category=category)products=list(queryset.values('id','name','price','stock')[:limit])# 存入缓存，10分钟cache.set(cache_key, products,timeout=600)returnproducts @staticmethod def get_product_detail(product_id):""" 获取商品详情，带缓存""" cache_key=f'product_detail:{product_id}'product=cache.get(cache_key)ifproduct is None: try: product_obj=Product.objects.get(id=product_id)product={'id':product_obj.id,'name':product_obj.name,'price':float(product_obj.price),'stock':product_obj.stock,'description':getattr(product_obj,'description',''),}# 缓存1小时cache.set(cache_key, product,timeout=3600)except Product.DoesNotExist: product=Nonereturnproduct @staticmethod def clear_product_cache(product_id=None):""" 清理商品缓存"""ifproduct_id:# 删除单个商品缓存cache.delete(f'product_detail:{product_id}')# 删除商品列表缓存cache.delete('products')# 可以添加更多商品相关的缓存清理

3. 视图

# views.pyfrom django.httpimportJsonResponse from django.views.decorators.cacheimportcache_page from .services.product_serviceimportProductService @cache_page(60*5)# 缓存5分钟def product_list(request):"""商品列表页""" category=request.GET.get('category')products=ProductService.get_products(category=category)returnJsonResponse({'products':products})def product_detail(request, product_id):"""商品详情页""" product=ProductService.get_product_detail(product_id)ifproduct is None:returnJsonResponse({'error':'商品不存在'},status=404)returnJsonResponse(product)# 后台管理：更新商品时清理缓存def update_product(request, product_id):""" 更新商品（示例，实际需要POST请求和表单验证）"""# ... 更新商品的逻辑 ...# 更新后清理缓存ProductService.clear_product_cache(product_id)returnJsonResponse({'message':'更新成功'})

七、高级技巧

1. 缓存装饰器

# utils/decorators.pyfrom django.core.cacheimportcache from functoolsimportwrapsimporthashlibimportjson def cache_result(timeout=300):""" 缓存函数结果的装饰器""" def decorator(func): @wraps(func)def wrapper(*args, **kwargs):# 生成唯一的缓存键func_name=func.__name__ args_str=json.dumps(args,sort_keys=True)kwargs_str=json.dumps(kwargs,sort_keys=True)key_str=f"{func_name}:{args_str}:{kwargs_str}"# 如果key太长，使用hashiflen(key_str)>200: key_hash=hashlib.md5(key_str.encode()).hexdigest()cache_key=f"cache:{func_name}:{key_hash}"else: cache_key=f"cache:{key_str}"# 尝试从缓存获取result=cache.get(cache_key)ifresult is not None:returnresult# 执行函数result=func(*args, **kwargs)# 存入缓存cache.set(cache_key, result,timeout=timeout)returnresultreturnwrapperreturndecorator# 使用示例from utils.decoratorsimportcache_result class UserService: @staticmethod @cache_result(timeout=600)# 缓存10分钟def get_user_stats(user_id):"""获取用户统计信息（耗时操作）"""# 模拟耗时计算importtimetime.sleep(2)return{'total_orders':100,'total_spent':5000.00,'vip_level':3}

2. 缓存版本控制

def get_with_version():""" 缓存版本控制 当数据结构变化时，可以通过版本号避免问题"""# 设置缓存，指定版本cache.set('my_key','value',version=2)# 获取缓存，指定版本value_v1=cache.get('my_key',version=1)# Nonevalue_v2=cache.get('my_key',version=2)# 'value'# 删除特定版本cache.delete('my_key',version=2)# 递增版本号cache.incr_version('my_key')

八、生产环境配置

# settings/production.pyimportos CACHES={'default':{'BACKEND':'django_redis.cache.RedisCache','LOCATION':os.getenv('REDIS_URL','redis://127.0.0.1:6379/0'),'OPTIONS':{'CLIENT_CLASS':'django_redis.client.DefaultClient','PASSWORD':os.getenv('REDIS_PASSWORD',''),'SOCKET_TIMEOUT':5,# 5秒超时'SOCKET_CONNECT_TIMEOUT':5,# 5秒连接超时'CONNECTION_POOL_KWARGS':{'max_connections':100,# 连接池大小},'COMPRESSOR':'django_redis.compressors.zlib.ZlibCompressor',},'KEY_PREFIX':'myproject_prod',# 生产环境前缀'TIMEOUT':60*30,# 默认30分钟}}

九、常见问题解决

1. 缓存穿透（大量查询不存在的数据）

def get_product_safe(product_id):""" 防止缓存穿透：缓存空值""" cache_key=f'product:{product_id}'product=cache.get(cache_key)ifproduct is None:# 查询数据库try: product=Product.objects.get(id=product_id)cache.set(cache_key, product,timeout=3600)except Product.DoesNotExist:# 缓存空值，短时间过期cache.set(cache_key,'NULL',timeout=60)product=Noneelifproduct=='NULL':product=Nonereturnproduct

2. 缓存雪崩（大量缓存同时过期）

importrandom def set_with_random_ttl(key, value,base_ttl=3600):""" 设置随机过期时间，避免大量缓存同时过期"""# 添加随机抖动，±300秒ttl=base_ttl + random.randint(-300,300)cache.set(key, value,timeout=ttl)returnttl

十、总结

适合使用缓存的场景：

  1. 频繁读取，很少修改的数据：如商品分类、城市列表
  2. 计算结果耗时的数据：如统计报表、排行榜
  3. 会话数据：用户登录状态
  4. 临时数据：验证码、短信发送频率限制

不适合使用缓存的场景：

  1. 实时性要求高的数据：如股票价格
  2. 频繁修改的数据：缓存频繁失效，意义不大
  3. 敏感数据：除非做好安全措施

简单原则：

  1. 先让功能跑起来，再考虑优化
  2. 缓存不是万能的，不要过度使用
  3. 记得设置合理的过期时间
  4. 数据更新时，及时清理相关缓存

这个简明教程涵盖了Django中使用Redis缓存的主要方面，从安装配置到实际应用。根据你的项目需求，选择合适的方式使用缓存即可。

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