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简述Django的信号机制

Django 框架包含了一个信号机制,它允许若干个发送者(sender)通知一组接收者(receiver)某些操作已经发生了, 接收者收到指令信号后再去执行特定的操作。这在多处业务逻辑与同一事件有关联的情况下是很有用的。其实这种信号机制就是观察者模式,又叫发布-订阅(Publish/Subscribe)模式 。当发生一些动作的时候,发出信号,然后监听了这个信号的函数就会执行。在本节将介绍 Django 的信号机制。

1. Django中的信号机制

1) 信号机制基本概念

Django 内置了许多信号,允许用户的代码获得特定操作的通知。例如在 Model 保存前触发的信号 pre_save、在 Model 保存后触发的信号 post_save 等。同时,为了满足实际的业务场景,Django 也允许自定义信号,这也非常容易实现。那么什么是信号呢?有编程基础的同学也许会了解一些,但如果你是初学者可能会不怎么了解,那么在这里就给大家做一下介绍。

在 Linux 编程中也存在信号的概念,这里的信号主要用于进程之间的通信,用来通知进程发生的异步事件。而 Django 框架中的信号与其不同。Django 中的信号用于在框架执行操作时解耦。当某些动作发生的时候,系统会根据信号定义的函数执行相应的操作,Django 中的信号主要包含以下三个要素:
其中信号接收者其实就是一个简单的回调函数,将这个函数注册到信号上,当特定的事件发生时,发送者发送信号,回调函数被执行。

2) 信号机制适用场景

通知是信号中最常用的场景,比如当一个用户登录成功后,给该用户发送通知消息,或者在论坛、博客当你更新话题或者动态。就可以使用信号做信息的推送;当你的发布的动态有其他的用户给你评论的时候,也可以使用信号来通知你。

在发布新的话题或话题有了新的评论时,就会发送一个信号,预先定义好的信号接收者执行对应的操作,然后达到对外发布推送消息的目的。这样不仅消除了不同业务逻辑的耦合,而且在这种场景下往往只是所推送消息不同,所以在一定程度上能够减少代码的冗余。

信号的另一种使用场景是某些事件发生之后,做一些清理或初始化的工作。比如:从数据库中读取数据如果延迟较高的情况下,我们可以将其放在内存或缓存数据库中。但是这样的话,以后对该数据表进行更新就不仅要同步到数据库中,还需要同步到缓存中。在这里,我们仍然可以使用信号来完成对缓存的更新。每当数据表更新完成后,就发送信号通知回调函数完成更新缓存的操作。

3) 信号不适用的场景

看了上面的举例,你会感觉 Django 的信号机制有很强大的功能,确实如此,不过在一些场景下也不适合使用信号,比如说耗时任务,由于信号是同步执行的,因此耗时的任务会影响服务体验,所以此时需要考虑使用异步任务而不是信号机制了。

2. Django中的内置信号

Django 提供一组内置的信号,允许用户的编写的代码获得 Django 特定操作的通知。Django 的 Signal 类(信号类)定义于如下路径文件中:

django/dispatch/dispatcher.py

它的构造函数如下所示:
class Signal:
    def __init__(self, providing_args=None, use_caching=False):
        """
        Create a new signal.
        """
它接受两个参数,它的分别如下所示:

1) 与Model相关的内置信号

上面参数大家有一点可能不明白,那就是弱引用,它是 Python 的语言特性,这在下一节中会进行分析讲解。下面我们介绍 Django 中的一些常用内置信号。首先,介绍与 Model 相关的信号,这些信号由各个 Model 的方法发送,如 save、__init__等,且通常都是成对出现的,如下所示:

2) 与HTTP相关的内置信号

Django 对于 HTTP 请求的处理定义了三个信号:

3) 与数据库迁移相关的内置信号

在做数据库迁移(migrate)时,Django也会发送信号,这类信号由 Django 的管理工具发送:

django.db.models.signals.pre_migrate 与 django.db.models.signals.post_migrate 表示在执行 migrate 命令的前后触发。


对于 Django 内置的信号,只需要定义回调函数并将它注册到信号上,这里的回调函数作为信号得接收者(receiver)。当程序执行到相应的操作时,自动触发信号,执行回调函数。为了更好地理解信号,在下一节我们将讲述 Django 内置信号的执行过程以及它的相关特性,从而深入理解 Django 的信号机制。

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