pt28django教程

缓存

缓存是一类可以更快的读取数据的介质统称，读取硬盘、较复杂的计算、渲染都会产生较大的耗时。数据变化频率不会很高的场景适合使用缓存。使用缓存场景：博客列表页、电商商品详情页、缓存导航及页脚。

Django中设置缓存

Django中提供多种缓存方式，如需使用需要在settings.py中进行配置

初始化配置

[root@vm ~]# mysql -uroot -p123456 -e 'create database mysite7 default charset utf8;'

[root@vm ~]# django-admin startproject mysite7
[root@vm ~]# cd mysite7/
[root@vm mysite7]# vim mysite7/settings.py

ALLOWED_HOSTS = ['*',]

DATABASES = {
    'default' : {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
        'NAME': 'mysite7',
        'USER': 'root',
        'PASSWORD': '123456',
        'HOST': '127.0.0.1',
        'PORT': '3306',
    }
}
LANGUAGE_CODE = 'zh-Hans'

TIME_ZONE = "Asia/Shanghai"

[root@vm mysite7]# python3 manage.py runserver 0.0.0.0:8000
[root@vm mysite7]# python3 manage.py migrate
[root@vm mysite7]# mysql -uroot -p123456 -e 'use mysite7;show tables;'

1、数据库缓存

mysite7 改配置 migrate , 添加缓存配置项 createcachetable

Django可以将其缓存的数据存储在您的数据库中

[root@vm mysite7]# vim mysite7/settings.py
#添加到最后
CACHES = {
    'default': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.db.DatabaseCache',
        'LOCATION': 'my_cache_table',
        'TIMEOUT': 300,  #缓存保存时间 单位秒，默认值为300, 
        'OPTIONS':{
            'MAX_ENTRIES': 300, #缓存最大数据条数
            'CULL_FREQUENCY': 2,#缓存条数达到最大值时 删除1/2的缓存数据
        }
    }
}

创建缓存表

[root@vm mysite7]# python3 manage.py createcachetable
[root@vm mysite7]# mysql -uroot -p123456 -e 'desc mysite7.my_cache_table;'
+-----------+--------------+------+-----+---------+-------+
| Field     | Type         | Null | Key | Default | Extra |
+-----------+--------------+------+-----+---------+-------+
| cache_key | varchar(255) | NO   | PRI | NULL    |       |
| value     | longtext     | NO   |     | NULL    |       |
| expires   | datetime(6)  | NO   | MUL | NULL    |       |
+-----------+--------------+------+-----+---------+-------+

2、文件系统缓存

CACHES = {
    'default': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.filebased.FileBasedCache',
        'LOCATION': '/var/tmp/django_cache',#这个是文件夹的路径
        #'LOCATION': 'c:\test\cache',#windows下示例
    }
}

3、本地内存缓存

CACHES = {
    'default': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.locmem.LocMemCache',
        'LOCATION': 'unique-snowflake'
    }
}

Django中使用缓存

在urls中使用(较少)

from django.views.decorators.cache import cache_page

urlpatterns = [
    path('foo/', cache_page(60)(my_view)  ),
]

在模板中使用(较少)

{% load cache %}        

{% cache 500 sidebar username %}
    .. sidebar for logged in user ..
{% endcache %}

在Views中使用

from django.views.decorators.cache import cache_page

@cache_page(30)  -> 单位s
def my_view(request):
    ...

使用举例

[root@vm mysite7]# vim mysite7/urls.py
from . import views
urlpatterns = [
    path('test_cache/',views.test_cache),
...

[root@vm mysite7]# vim mysite7/views.py
from django.http import HttpResponse
import time

def test_cache(request):
    t = time.time()
    # 经历了复杂计算或复杂查询
    time.sleep(10)
    return HttpResponse("time is %s" % t)

http://192.168.1.11:8000/test_cache/     #访问很慢，network栏，看到用时10s

缓存装饰器

不灵活，不方便修改清理

[root@vm mysite7]# vim mysite7/views.py
from django.http import HttpResponse
import time
from django.views.decorators.cache import cache_page

@cache_page(600)
def test_cache(request):
    ...

http://192.168.1.11:8000/test_cache/     #第一次很慢，后面很快，但是时间没变化
[root@vm net_note]# mysql -uroot -p123456 -e 'select * from mysite7.my_cache_table\G'

缓存api

作用：局部缓存部分结果，

set、get、delete、add 、get_or_set、set_many、get_many、delete_many

#指定配置引入,多个缓存import  caches
from django.core.cache import caches
cache1 = caches['myalias']
cache2 = caches['myalias_2']

#默认配置引入【指的配置中的default项】 等同于 caches['default']
from django.core.cache import cache

#常规命令 set
#key: 字符串类型
#value: Python对象
#timeout：缓存存储时间  默认值为settings.py CACHES对应配置的TIMEOUT
#返回值：None
cache.set('my_key', 'myvalue', 30)

#常规命令 get
#返回值：为key的具体值，如果没有数据，则返回None
cache.get('my_key')
#可添加默认值，如果没取到返回默认值
cache.get('my_key', 'default值')

#常规命令 delete
#返回值  None
cache.delete('my_key')

#常规命令 add 只有在key不存在的时候 才能设置成功
#返回值 True or False
cache.add('my_key', 'value') #如果my_key已经存在，则此次赋值失效

#常规命令 get_or_set 如果未获取到数据 则执行set操作
#返回值 key的值
cache.get_or_set('my_key', 'value', 10)

#常规命令 get_many(key_list) set_many(dict,timeout)
#返回值  set_many:返回插入不成功的key数组 
#       get_many:取到的key和value的字典
>>> cache.set_many({'a': 1, 'b': 2, 'c': 3})
>>> cache.get_many(['a', 'b', 'c'])
{'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}

#常规命令 delete_many
#返回值  成功删除的数据条数
cache.delete_many(['a', 'b', 'c'])

[root@vm mysite7]# python3 manage.py shell
>>> from django.core.cache import cache
>>> cahe.set('user','django',600)
>> cache.get('user')
'django'
>>> cache.delete('user')
>>> cache.get('user')

>>> cache.add('user','django',600)
True
>>> cache.add('user','django',600)
False
>>> cache.get('user')
'django'

>>> cache.get_or_set('user2','django',600)
'django'
>>> cache.get_or_set('user2','dj',600)
'django'

浏览器中的缓存

强缓存

不会向服务器发送请求，直接从缓存中读取资源

Expires

缓存过期时间，用来指定资源到期的时间，是服务器端的具体的时间点
Expires: Thu, 02 Apr 2030 05:14:08 GMT
Expires是 HTTP/1 的产物，受限于本地时间，如果修改了本地时间，可能会造成缓存失效

Cache-Control

在HTTP/1.1中，Cache-Control主要用于控制网页缓存。
比如当Cache-Control:max-age=120  代表请求创建时间后的120秒，缓存失效

一般情况下两个值都会设置，浏览器查看Response Header里的Expires、Cache-Control

协商缓存

协商缓存就是强制缓存失效后，浏览器携带缓存标识向服务器发起请求，由服务器根据缓存标识决定是否使用缓存的过程

Last-Modified和If-Modified-Since

第一次访问时，服务器会返回文件的最近修改时间 Last-Modified: 
浏览器下次请求时 携带If-Modified-Since这个header , 该值为 Last-Modified
服务器接收请求后，对比结果，若资源未发生改变，则返回304，否则返回200并将新资源返回给浏览器

缺点：只能精确到秒，容易发生单秒内多次修改，检测不到

ETag和If-None-Match

Etag是服务器响应请求时，返回当前资源文件的一个唯一标识(由服务器生成)，只要资源有变化，Etag就会重新生成。流程同上，判断是否match。

对比Last-Modified：Etag精度高、Etag优先级高、性能不如Last-Modifi

中间件 Middleware

中间件是 Django 请求/响应处理的钩子框架。它是一个轻量级的、低级的“插件”系统，用于全局改变 Django 的输入或输出。

每个中间件组件负责做一些特定的功能。例如，Django 包含一个中间件组件 AuthenticationMiddleware，它使用会话将用户与请求关联起来。

中间件类:

中间件类须继承自 django.utils.deprecation.MiddlewareMixin类

中间件类须实现下列五个方法中的一个或多个:

def process_request(self, request): 执行路由之前被调用，在每个请求上调用，返回None或HttpResponse对象
def process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs): 调用视图之前被调用，在每个请求上调用，返回None或HttpResponse对象
def process_response(self, request, response): 所有响应返回浏览器被调用，在每个请求上调用，返回HttpResponse对象
def process_exception(self, request, exception): 当处理过程中抛出异常时调用，返回一个HttpResponse对象
def process_template_response(self, request, response): 在视图函数执行完毕且试图返回的对象中包含render方法时被调用；该方法需要返回实现了render方法的响应对象

注：中间件中的大多数方法在返回None时表示忽略当前操作进入下一项事件，当返回HttpResponese对象时表示此请求结束，直接返回给客户端

编写中间件类:

[root@vm mysite7]# mkdir middleware
[root@vm mysite7]# vim middleware/mymiddleware.py

from django.http import HttpResponse
from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin

class MyMiddleWare(MiddlewareMixin):
    def process_request(self, request):
        print("中间件方法 process_request 被调用")

    def process_view(self, request, callback, callback_args, callback_kwargs):
        print("中间件方法 process_view 被调用")

    def process_response(self, request, response):
        print("中间件方法 process_response 被调用")
        return response

注册中间件:

[root@vm mysite7]# vim mysite7/settings.py
...
MIDDLEWARE = [
    ...
    'middleware.mymiddleware.MyMiddleWare',
       ]

使用测试验证

[root@vm mysite7]# vim mysite7/urls.py
urlpatterns = [
...
    path('test_mw', views.test_mw),
    path('test_mw2', views.test_mw2),
    
[root@vm mysite7]# vim mysite7/views.py
...    
def test_mw(request):
    print('---view in test_mw---')
    return HttpResponse("test mw is OK!")


def test_mw2(request):
    print('---view in test_mw2---')
    return HttpResponse('test mw2 is OK!')

访问http://192.168.1.11:8000/test_mw    test mw is OK!
终端日志：
    中间件方法 process_request 被调用
    中间件方法 process_view 被调用
    ---view in test_mw---
    中间件方法 process_response 被调用
访问http://192.168.1.11:8000/test_mw2  也会有日志显示，影响全局

中间件执行的顺序

重新复制一套MyMiddleWare2 访问，执行顺序如下，进和出方向正好相反(洋葱图了解)

访问http://192.168.1.11:8000/test_mw 
    中间件方法 process_request 被调用
    中间件方法2 process_request 被调用
    中间件方法 process_view 被调用
    中间件方法2 process_view 被调用
    ---view in test_mw---
    中间件方法2 process_response 被调用
    中间件方法 process_response 被调用

在这里插入图片描述

练习

用中间件实现强制某个IP地址只能向/test 发送 5 次GET请求
    提示:
      - request.META['REMOTE_ADDR'] 可以得到远程客户端的IP地址
      - request.path_info 可以得到客户端访问的GET请求路由信息
      - 在进url之前统计次数，做出处理

[root@vm mysite7]# vim middleware/mymiddleware.py
from django.http import HttpResponse
from django.utils.deprecation import MiddlewareMixin
import re

class MyMW(MiddlewareMixin):
    # 统计每一个客户端IP以及对应的访问次数
    visit_times = {}

    def process_request(self, request):
        # 1. 只对/test开头的路由做5次访问的限制
        if not re.match(r'^/test', request.path_info):
            return
        # 2. 获取客户端的IP地址
        cip = request.META['REMOTE_ADDR']
        # 3. 获取访问次数,回去cip的次数，默认是0次
        times = self.visit_times.get(cip, 0)
        # 4. 判断是否超过5次
        if times >= 5:
            return HttpResponse("no way!")
        # 5.每访问一次，次数+1
        self.visit_times[cip] = times + 1
        print('%s visit we %s times' % (cip,
                                        self.visit_times[cip]))
                                        
[root@vm mysite7]# vim mysite7/settings.py
    'middleware.mymiddleware.MyMW',

访问测试，看日志输出 192.168.1.1 visit we 1 times 5次后看浏览器返回no way

跨站请求伪造攻击 CSRF

跨站请求伪造攻击

某些恶意网站上包含链接、表单按钮或者JavaScript，它们会利用登录过的用户在浏览器中的认证信息(cookie)试图在你的网站上完成某些操作，这就是跨站请求伪造(CSRF，即Cross-Site Request Forgey)。

说明: CSRF中间件和模板标签提供对跨站请求伪造简单易用的防护。

作用: 不让其它表单提交到此 Django 服务器

防范步骤：

打开MIDDLEWARE

打开MIDDLEWARE中django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware，默认打开

添加csrf_token

模板中，form标签下添加如下标签

    <form action=....>
        {% csrf_token %}
        ...
    </form>

关闭个别试图csrf

如果某个视图不需要django进行csrf保护，可以用装饰器关闭对此视图的检查

from django.views.decorators.csrf import csrf_exempt

@csrf_exempt
def my_view(request):
    return HttpResponse('Hello world')

使用测试

[root@vm mysite7]# vim mysite7/urls.py
    path('test_csrf', views.test_csrf),

[root@vm mysite7]# vim mysite7/views.py
from django.http import HttpResponse
from django.shortcuts import render

def test_csrf(request):
    if request.method == 'GET':
        return render(request, "test_csrf.html")
    elif request.method == 'POST':
        name = request.POST['name']
        return HttpResponse("欢迎您,%s" % name)
 
[root@vm mysite7]# vim mysite7/settings.py
TEMPLATES = [
    {
        'BACKEND': 'django.template.backends.django.DjangoTemplates',
        'DIRS': [os.path.join(BASE_DIR,'templates')],
         
[root@vm mysite7]# mkdir -p templates
[root@vm mysite7]# vim templates/test_csrf.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>CSRF</title>
</head>
<body>
    <form action="/test_csrf" method="post">
        <p>
            名称:<input type="text" name="name">
        </p>
        <input type="submit" value="提交">
    </form>
</body>
</html>

#访问  http://192.168.1.11:8000/test_csrf   输入名称，提交，
# 报CSRF验证失败. 请求被中断. 看下面的help里的 {% csrf_token %} template tag
#写到form表单里
    <form action="/test_csrf" method="post">
        {% csrf_token %}
        <p>
            名称:<input type="text" name="name">
        </p>
        <input type="submit" value="提交">
    </form>
    
#再次访问查看网页源代码,多出一个csrf的token
<input type="hidden" name="csrfmiddlewaretoken" value="oqLeUQSpIy...>
     点击"提交"按钮,中间件的方法先于视图函数被调用，在中间方法中
     验证，先前给你的csrfmiddlewaretoken，验证存在并正确
     放行，调用视图函数完成相应的功能。

web分页功能

分页是指在web页面有大量数据需要显示，为了阅读方便在每个页页中只显示部分数据。

好处: 方便阅读；减少数据提取量，减轻服务器压力。

Django通过使用Paginator和Page这两个类来完成的分页

Paginator对象

负责分页数据整体的管理，位于django.core.paginator 模块中。

对象的构造方法paginator = Paginator(object_list, per_page)
参数
    object_list 需要分类数据的对象列表
     per_page 每页数据个数
返回值: Paginator的对象

Paginator属性
  - count：需要分类数据的对象总数
  - num_pages：分页后的页面总数
  - page_range：从1开始的range对象, 用于记录当前面码数
  - per_page 每页数据的个数

Paginator方法
  - page(number)
    - 参数 number为页码信息(从1开始)
    - 返回当前number页对应的页信息
    - 如果提供的页码不存在，抛出InvalidPage异常

Paginator异常exception
  - InvalidPage：总的异常基类，包含以下两个异常子类
    - PageNotAnInteger：当向page()传入一个不是整数的值时抛出
    - EmptyPage：当向page()提供一个有效值，但是那个页面上没有任何对象时抛出

Page对象

负责具体某一页的数据的管理，Paginator对象的page()方法返回Page对象

创建对象   page = paginator.page(页码)

Page对象属性
    - object_list：当前页上所有数据对象的列表
    - number：当前页的序号，从1开始
    - paginator：当前page对象相关的Paginator对象

Page对象方法
    - has_next()：如果有下一页返回True
    - has_previous()：如果有上一页返回True
    - has_other_pages()：如果有上一页或下一页返回True
    - next_page_number()：返回下一页的页码，如果下一页不存在，抛出InvalidPage异常
    - previous_page_number()：返回上一页的页码，如果上一页不存在，抛出InvalidPage异常
    - len()：返回当前页面对象的个数
    
说明:  Page 对象是可迭代对象,可以用 for 语句来 访问当前页面中的每个对象
参考文档 <https://docs.djangoproject.com/en/2.2/topics/pagination/>

分页示例:

视图函数

from django.core.paginator import Paginator
def book(request):  
    # 1. 准备要分页的数据
    bks = Book.objects.all()
    # 2. 创建分页器    
    paginator = Paginator(bks, 10)
    # 3. 获取当前页码
    cur_page = request.GET.get('page', 1)
    # 4. 根据页码获取页面对象
    page = paginator.page(cur_page)
    # 5. 返回响应
    return render(request, 'bookstore/book.html', locals())

模板设计

<html>
<head>
    <title>分页显示</title>
</head>
<body>
{% for b in page %}
    <div>{{ b.title }}</div>
{% endfor %}

{% if page.has_previous %}
<a href="{% url 'book' %}?page={{ page.previous_page_number }}">上一页</a>
{% else %}
上一页
{% endif %}

{% for p in paginator.page_range %}
    {% if p == page.number %}
        {{ p }}
    {% else %}
        <a href="{% url 'book' %}?page={{ p }}">{{ p }}</a>
    {% endif %}
{% endfor %}

{% if page.has_next %}
<a href="{% url 'book' %}?page={{ page.next_page_number }}">下一页</a>
{% else %}
下一页
{% endif %}
</body>
</html>

使用示例

[root@vm mysite7]# vim mysite7/urls.py
    path('test_page', views.test_page,
         name='book'),

[root@vm mysite7]# vim mysite7/views.py
...
from django.core.paginator import Paginator
def test_page(request):
    # 1. 准备要分页的数据
    list_data = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
    # 2. 创建分页器
    paginator = Paginator(list_data, 2)
    # 3. 获取当前页码
    cur_page = request.GET.get('page', 1)
    # 4. 根据页码获取页面对象
    page = paginator.page(cur_page)
    # 5. 返回响应
    return render(request, "test_page.html",
                  locals())
                  
[root@vm mysite7]# vim templates/test_page.html
<html>
<head>
    <title>分页显示</title>
</head>
<body>
{% for b in page %}
    <div>{{ b }}</div>
{% endfor %}

{% if page.has_previous %}
<a href="{% url 'book' %}?page={{ page.previous_page_number }}">上一页</a>
{% else %}
上一页
{% endif %}

{% for p in paginator.page_range %}
    {% if p == page.number %}
        {{ p }}
    {% else %}
        <a href="{% url 'book' %}?page={{ p }}">{{ p }}</a>
    {% endif %}
{% endfor %}

{% if page.has_next %}
<a href="{% url 'book' %}?page={{ page.next_page_number }}">下一页</a>
{% else %}
下一页
{% endif %}
</body>
</html>     

#访问验证http://192.168.1.11:8000/test_page

csv文件下载

Django可直接在视图函数中生成csv文件并响应给浏览器

import csv
from django.http import HttpResponse
from .models import Book

def make_csv_view(request):
    response = HttpResponse(content_type='text/csv')
    response['Content-Disposition'] = 'attachment; filename="mybook.csv"'
	all_book = Book.objects.all()
    writer = csv.writer(response)
    writer.writerow(['id', 'title'])
    for b in all_book:    
    	writer.writerow([b.id, b.title])

    return response

响应获得一个特殊的MIME类型text / csv。这告诉浏览器该文档是CSV文件，而不是HTML文件
响应会获得一个额外的Content-Disposition标头，其中包含CSV文件的名称。它将被浏览器用于“另存为…”对话框
对于CSV文件中的每一行，调用writer.writerow，传递一个可迭代对象，如列表或元组。

[root@vm mysite7]# vim mysite7/urls.py
    path('test_csv', views.test_csv),
[root@vm mysite7]# vim mysite7/views.py
import csv
from django.http import HttpResponse
from .models import Book

def test_csv(request):
    # 1. 创建响应对象时，指定响应的内容的类型是csv
    response = HttpResponse(content_type='text/csv')
    # 2. 告诉浏览器以附件的方式处理响应数据，文件名为mybook.csv
    response['Content-Disposition'] = 'attachment; filename="mybook.csv"'
    # 3. 获取数据
    # all_book = Book.objects.all()
    all_book = [
        {'id': 1, 'title': 'java'},
        {'id': 2, 'title': 'python'},
        {'id': 3, 'title': 'php'},
    ]
    # 4. 创建一个csv格式的写入器，将数据写入到response
    writer = csv.writer(response)
    # 5. 调用写入器的方式writerow，写入一行数据，标题
    writer.writerow(['编号', '图书名称'])
    # 6. 写入数据
    for b in all_book:
        writer.writerow([b['id'], b['title']])
    return response


#访问  http://192.168.1.11:8000/test_csv     产生下载