Web 开发 6：Redis 缓存（Flask项目使用Redis并同时部署到Docker详细流程附项目源码）

本文介绍: 在本教程中，我们将学习如何在`PyCharm` 中使用 `Flask` 进行 Web 开发，并利用 Redis 缓存来优化我们的应用程序。

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大家好！欢迎来到第六篇 Web 开发教程，今天我们将探讨一个非常重要的话题：Redis 缓存。作为一个互联网开发者，你一定知道在处理大量请求时，性能优化是至关重要的。而 Redis 缓存正是帮助我们提升系统性能的利器。Redis 是一个流行的开源内存数据库，它提供了强大的缓存功能。

在本教程中，我们将学习如何在PyCharm 中使用 Flask 进行 Web 开发，并利用 Redis 缓存来优化我们的应用程序。

Redis（Remote Dictionary Server）是一个开源的内存数据结构存储系统，它可以用作数据库、缓存和消息中间件。它支持多种数据结构，如字符串、哈希表、列表、集合和有序集合，并提供了丰富的操作命令。Redis 的特点是数据存储在内存中，因此具有非常高的读写性能。

在 Web 应用中，数据库是最常用的数据存储方式。然而，频繁地从数据库中读取数据会导致性能瓶颈，从而影响用户体验。这时候，使用 Redis 缓存可以显著提升系统性能。

Redis 缓存的工作原理非常简单明了。当用户请求某个数据时，首先检查 Redis 缓存中是否存在该数据。如果存在，则直接从 Redis 中获取数据并返回给用户，避免了频繁访问数据库的开销。如果数据不存在于 Redis 缓存中，则从数据库中读取数据，并将数据存储到 Redis 缓存中，以便下次请求时可以直接从缓存中获取。

首先，确保已安装 Redis 客户端库 redis-py。可以使用以下命令进行安装：

pip install redis

from flask import Flask, render_template, request, redirect, session
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
import redis

app = Flask(__name__)
app.secret_key = "your_secret_key"

# 配置数据库连接
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///users.db'
db = SQLAlchemy(app)
redis_client = redis.Redis(host='my-redis', port=6379, db=0, password='123456')

@app.route('/login', methods=['GET', 'POST'])
def login():
    if request.method == 'POST':
        username = request.form['username']
        password = request.form['password']
        user = User.query.filter_by(username=username).first()
        if user and user.password == password:
            session['user_id'] = user.id

            # 将用户信息存储到 Redis 缓存中，设置过期时间为 1 小时
            redis_client.setex(user.id, 3600, user.username)

            return redirect('/')
        else:
            return "Invalid username or password"
    return render_template('login.html')

@app.route('/register', methods=['GET', 'POST'])
def register():
    if request.method == 'POST':
        username = request.form['username']
        email = request.form['email']
        password = request.form['password']

        # 检查邮箱是否已经存在
        existing_user = User.query.filter_by(email=email).first()
        if existing_user:
            return "Email already exists"

        new_user = User(username, email, password)
        db.session.add(new_user)
        db.session.commit()

        # 将用户信息存储到 Redis 缓存中，设置过期时间为 1 小时
        redis_client.setex(new_user.id, 3600, new_user.username)

        return redirect('/')
    return render_template('register.html')

docker --version

# Redis 配置文件

# 设置密码认证
requirepass 123456

# 在 bind 参数中，指定了 Redis 只允许本地连接（127.0.0.1）。
# 这意味着只有本地的应用程序可以连接到 Redis。
# 如果希望允许远程连接，请将 bind 参数设置为 Redis 服务器的 IP 地址或设置为空字符串（bind 0.0.0.0 或 bind ""）
bind 0.0.0.0

# 设置最大内存限制
maxmemory 1gb

# 设置键过期时间
# 在这里添加其他的配置指令...

1. 创建一个 Docker Compose 文件。在与你的 Flask 应用程序代码相同的目录中创建一个名为 `docker-compose.yml` 的文件，并将以下内容复制到文件中：

version: '3'
services:
  app:
    container_name: my-redis-app  # 设置 Flask 应用程序容器的名称
    build:
      context: .  # 设置构建上下文为当前目录
      dockerfile: Dockerfile  # 指定构建使用的 Dockerfile
    ports:
      - 5000:5000  # 将主机的 5000 端口映射到容器的 5000 端口
    depends_on:
      - redis  # 指定 app 服务依赖于 redis 服务
  redis:
    image: redis  # 使用 Redis 官方镜像
    container_name: my-redis  # 设置 Redis 容器的名称
    ports:
      - 6379:6379  # 将主机的 6379 端口映射到容器的 6379 端口
    volumes:
      - ./redis.conf:/usr/local/etc/redis/redis.conf  # 将主机上的 redis.conf 文件挂载到容器内指定的路径
    command: redis-server /usr/local/etc/redis/redis.conf  # 指定在容器内运行的 Redis 服务器命令