Ubuntu Python如何配置缓存系统 - 问答

Ubuntu 下 Python 缓存系统配置指南

一方案总览与选型

内存键值缓存：优先选用 Redis（支持持久化、丰富数据结构、可做消息队列）或 Memcached（极简、纯内存、适合高并发读）。
HTTP 层缓存：在 Django/Flask/FastAPI 中设置 Cache-Control、ETag 等响应头，结合条件请求（如 If-None-Match）实现客户端/反向代理缓存。
CDN 静态资源缓存：将 图片、CSS、JS 等推送到 CDN，降低源站压力、提升全球访问速度。
系统层优化：合理设置 内核参数 与 文件系统缓存，并使用 top/htop/vmstat/iostat 做性能监控与瓶颈定位。

二安装与启动缓存服务

安装并启动 Redis
- 安装：sudo apt-get update && sudo apt-get install redis-server
- 启动：sudo systemctl start redis-server
- 验证：redis-cli ping 返回 PONG 表示可用
安装并启动 Memcached
- 安装：sudo apt-get install memcached
- 启动：sudo systemctl start memcached
- 验证：echo stats | nc 127.0.0.1 11211 能看到统计信息
基本配置建议
- Redis：在 /etc/redis/redis.conf 中设置 maxmemory 1gb 与淘汰策略 maxmemory-policy allkeys-lru（按业务调整）。
- Memcached：在 /etc/memcached.conf 中设置 -m 1024（单位 MB）与监听 -l 127.0.0.1 -p 11211（按需开放远程）。

三 Python 与 Django 集成示例

通用 Redis 客户端（非 Django）

安装：pip install redis

示例：

import redis
r = redis.Redis(host="127.0.0.1", port=6379, db=0, decode_responses=True)
r.set("k", "v", ex=60)        # 60 秒过期
print(r.get("k"))

通用 Memcached 客户端（非 Django）

安装：pip install python-memcached

示例：

import memcache
mc = memcache.Client(["127.0.0.1:11211"], debug=0)
mc.set("k", "v", time=60)
print(mc.get("k"))

Django 使用 Redis 作为缓存

安装：pip install django-redis

配置 settings.py：

CACHES = {
    "default": {
        "BACKEND": "django_redis.cache.RedisCache",
        "LOCATION": "redis://127.0.0.1:6379/1",
        "OPTIONS": {
            "CLIENT_CLASS": "django_redis.client.DefaultClient",
        }
    }
}
# 可选：将 Session 存入缓存
SESSION_ENGINE = "django.contrib.sessions.backends.cache"
SESSION_CACHE_ALIAS = "default"

使用：

视图缓存：from django.views.decorators.cache import cache_page

@cache_page(60 * 15)  # 15 分钟
def my_view(request):
    return HttpResponse("Hello")

全站缓存（在 MIDDLEWARE 顶部/底部加入）：

MIDDLEWARE = [
    "django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware",
    # ... 其他中间件 ...
    "django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware",
]

低级 API：

from django.core.cache import cache
cache.set("my_key", "hello", 30)
cache.get("my_key")

Flask 使用 Redis 缓存

安装：pip install Flask-Caching（建议用新包名 Flask-Caching，旧名 Flask-Cache 已不再维护）

示例：

from flask import Flask
from flask_caching import Cache

app = Flask(__name__)
app.config["CACHE_TYPE"] = "RedisCache"
app.config["CACHE_REDIS_URL"] = "redis://127.0.0.1:6379/1"
cache = Cache(app)

@app.route("/")
@cache.cached(timeout=120)  # 2 分钟
def index():
    return "Hello, cache"

注：若使用旧教程的 Flask-Cache，配置键名可能不同，建议迁移到 Flask-Caching。

四生产环境建议与监控

资源与淘汰策略
- 为 Redis 设置合理的内存上限（如 maxmemory）与淘汰策略（如 allkeys-lru），避免 OOM；为 Memcached 设置合适的 -m 值并限制监听地址。
连接与高可用
- 使用连接池、设置超时与重试；Redis 建议启用 AOF/RDB 持久化与必要的 主从/哨兵 或集群方案以提升可用性。
监控与排障
- 使用 redis-cli info、memcached-tool 或应用性能监控，配合 top/htop/vmstat/iostat 观察 CPU、内存、I/O 与命中率变化，及时调参。

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