Django集成Memcached缓存系统完整指南

Memcached概述

• Memcached最初由Danga Interactive开发，旨在为LiveJournal提供加速服务。随着其高效性被广泛认可，众多大型项目开始采用该技术。其官方网站为www.danga.com或memcached.org。
• 作为一个高性能的分布式内存对象缓存系统，Memcached被全球众多企业用于构建高负载网站，以分担数据库压力。它通过在内存中维护一个巨大的哈希表来存储各种数据，包括图像、视频、文件及数据库查询结果等。核心机制是将数据加载至内存，从而显著提升读取速度。

Memcached适用于存储非关键性数据，例如图形验证码、短信验证码以及用户登录Session等场景。

Memcached安装与启动指南

Windows环境

安装命令：memcached.exe -d install。

启动命令：memcached.exe -d start。

Linux（Ubuntu）环境

安装命令：sudo apt install memcached。

启动命令：cd /usr/local/memcached/bin ./memcached -d start。

常见问题排查

若提示权限不足，请以管理员身份运行CMD窗口。

若提示缺少pthreadGC2.dll文件，需将该DLL文件拷贝至windows/System32目录下。

务必避免将Memcached安装在包含中文字符的路径中。

Memcached启动配置

若需通过参数指定配置信息，不应使用service memcached start命令，而应直接调用/usr/bin/memcached。例如：/usr/bin/memcached -u memcache -m 1024 -p 11222 start。

• -d：指定Memcached在后台运行。
• -m：指定占用的内存大小，单位为M，默认值为64M。
• -p：指定占用的端口号，默认端口为11211。
• -l：指定允许连接的IP地址。若通过service memcached start启动，默认仅允许本机连接。若需允许其他机器连接，必须设置-l 0.0.0.0。

通过Telnet操作Memcached

连接命令：telnet ip地址 [11211]。

添加数据操作

set命令

语法格式：

set key flags(是否压缩) timeout value_length value

示例：set username 0 60 7 zhiliao

add命令

语法格式：

add key flags(0) timeout value_length value

示例：add username 0 60 7 xiaotuo。set与add的区别在于：add仅负责添加数据，若Key已存在则添加失败；若Key不存在则添加成功。而set在Key不存在时进行添加，若Key已存在则进行替换。

获取数据操作

语法：get key。

示例：get username。

删除数据操作

语法：delete key。

示例：delete username。

flush_all：用于删除Memcached中的所有数据。

查看Memcached当前状态

语法：stats。

通过Python操作Memcached

• 安装库：python-memcached，执行命令：pip install python-memcached。
• 建立连接：import memcache mc = memcache.Client(['127.0.0.1:11211','192.168.174.130:11211'],debug=True)。
• 设置数据：mc.set('username','hello world',time=60*5)；mc.set_multi({'email':'xxx@qq.com','telphone':'111111'},time=60*5)。
• 获取数据：mc.get('telphone')。
• 删除数据：mc.delete('email')。
• 自增长：mc.incr('read_count')。
• 自减少：mc.decr('read_count')。

Memcached安全性考量

Memcached操作无需用户名和密码，仅需知道服务器IP和端口即可访问，因此安全性至关重要。以下提供两种安全解决方案：

• 使用-l参数限制为仅本地连接：此方式下仅本机可连接，其他机器无法访问，安全性最高。
• 使用防火墙关闭11211端口：通过防火墙策略禁止外部访问。

  ufw enable # 开启防火墙
  ufw disable # 关闭防火墙
  ufw default deny # 防火墙以禁止的方式打开，默认是关闭那些没有开启的端口
  ufw deny 端口号 # 关闭某个端口
  ufw allow 端口号 # 开启某个端口

在Django中使用Memcached

首先需在settings.py中配置缓存后端：

CACHES = {
    'default': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
        'LOCATION': '127.0.0.1:11211',
    }
}

若需使用多台服务器，可在LOCATION中指定多个连接地址，配置示例如下：

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

完成Memcached缓存配置后，代码中可通过以下方式操作Memcached：

from django.core.cache import cache
def index(request):
    cache.set('abc','zhiliao',60)
    print(cache.get('abc'))
    response = HttpResponse('index')
    return response

需注意，Django在将数据存储至Memcached时，会对Key进行处理，例如添加前缀或版本号。若需自定义前缀，可在settings.CACHES中添加KEY_FUNCTION参数：

CACHES = {
    'default': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
        'LOCATION': '127.0.0.1:11211',
        'KEY_FUNCTION': lambda key,prefix_key,version:"django:%s"%key
    }
}

以上为Django中使用Memcached的完整示例详解，更多关于Django使用Memcached的资料请关注本站其他相关文章！