盡早緩存;經(jīng)常緩存
您應(yīng)該在應(yīng)用程序的每一層都實(shí)現(xiàn)緩存。向數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)邏輯層、UI或輸出層添加緩存支持。內(nèi)存現(xiàn)在非常便宜-因此,通過以智能的方式在整個(gè)應(yīng)用程序中實(shí)現(xiàn)緩存,可以獲得很大的性能提高。
頁面級(jí)輸出緩存
最簡(jiǎn)單的緩存形式,只是在內(nèi)存中保留為響應(yīng)請(qǐng)求而發(fā)送的HTML的副本。
要實(shí)現(xiàn)頁面輸出緩存,只要將一條OutputCache指令添加到頁面即可。
<%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="*" %>
它支持五個(gè)屬性(或參數(shù)),其中兩個(gè)是必需的。
Duration 必需屬性。頁面應(yīng)該被緩存的時(shí)間,以秒為單位。必須是正整數(shù)。
Location 緩存的位置。參數(shù):Any、Client、Downstream、None、Server或ServerAndClient。
VaryByParam 必需屬性。Request中變量的名稱。none表示沒有變動(dòng)。*用于為每個(gè)不同的變量創(chuàng)建緩存。
變量之間用“;”進(jìn)行分隔。
VaryByHeader 基于指定的標(biāo)頭中的變動(dòng)改變緩存條目。
VaryByCustom 允許在global.asax中指定自定義變動(dòng)(例如,“Browser”)。
利用必需的Duration和VaryByParam選項(xiàng)的組合可以處理大多數(shù)情況。例如,如果您的產(chǎn)品目錄允許用戶基于categoryID和頁變量查看目錄頁,您可以用參數(shù)值為“categoryID;page”的VaryByParam將產(chǎn)品目錄緩存一段時(shí)間(如果產(chǎn)品不是隨時(shí)都在改變,一小時(shí)還是可以接受的,因此,持續(xù)時(shí)間是3600秒)。這將為每個(gè)種類的每個(gè)目錄頁創(chuàng)建單獨(dú)的緩存條目。每個(gè)條目從其第一個(gè)請(qǐng)求算起將維持一個(gè)小時(shí)。
示例:VaryByCustom用于支持瀏覽器自定義
為了使每個(gè)瀏覽器都具有單獨(dú)的緩存條目,VaryByCustom的值可以設(shè)置為“browser”。此功能已經(jīng)內(nèi)置在緩存模塊中,并且將針對(duì)每個(gè)瀏覽器名稱和主要版本插入單獨(dú)的頁面緩存版本。
<%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="None" VaryByCustom="browser"%>
片段緩存,用戶控件輸出緩存
片段緩存使用的語法與頁面級(jí)輸出緩存一樣,但其應(yīng)用于用戶控件(.ascx文件)而不是Web窗體。
用戶控件還支持名為VaryByControl的屬性,該屬性將根據(jù).ascx文件中的服務(wù)器控件的值改變?cè)摽丶木彺妗H绻付薞aryByControl,可以省略VaryByParam。如果所有頁面都使用相同的用戶控件,則可以設(shè)置參數(shù)Shared的值為“true”。
<%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="*" %>
緩存用戶控件60秒,并針對(duì)Request的每個(gè)變動(dòng)創(chuàng)建單獨(dú)的緩存。
<%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="none" VaryByControl="myControlName" %>
緩存用戶控件60秒,并針對(duì)"myControlName"這個(gè)DownList控件的每個(gè)不同值創(chuàng)建單獨(dú)的緩存。
<%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="none" VaryByCustom="browser" Shared="true" %>
緩存用戶控件60秒,并針對(duì)每個(gè)瀏覽器名稱和主要版本創(chuàng)建一個(gè)緩存條目。每個(gè)引用此用戶控件的所有頁面共享(只要所有頁面都用相同的ID引用該控件即可)。
緩存API,使用Cache對(duì)象
頁面級(jí)和用戶控件級(jí)輸出緩存的確是一種可以迅速而簡(jiǎn)便地提高站點(diǎn)性能的方法,但是在ASP.NET中,緩存的真正靈活性和強(qiáng)大功能是通過Cache對(duì)象提供的。使用Cache對(duì)象,您可以存儲(chǔ)任何可序列化的數(shù)據(jù)對(duì)象,基于一個(gè)或多個(gè)依賴項(xiàng)的組合來控制緩存條目到期的方式。這些依賴項(xiàng)可以包括自從某對(duì)象被緩存后經(jīng)過的時(shí)間、自從某對(duì)象上次被訪問后經(jīng)過的時(shí)間、對(duì)文件或文件夾的更改以及對(duì)其他緩存對(duì)象的更改,在略作處理后還可以包括對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中特定表的更改。
在Cache中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)
在Cache中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最簡(jiǎn)單的方法就是使用一個(gè)鍵為其賦值,就像HashTable或Dictionary對(duì)象一樣:
Cache["key"] = "value";
這種做法將在緩存中存儲(chǔ)項(xiàng),同時(shí)不帶任何依賴項(xiàng),因此它不會(huì)到期,除非緩存引擎為了給其他緩存數(shù)據(jù)提供空間而將其刪除。要包括特定的緩存依賴項(xiàng),可使用Add()或Insert()方法。其中每個(gè)方法都有幾個(gè)重載。Add()和Insert()之間的唯一區(qū)別是,Add()返回對(duì)已緩存對(duì)象的引用,而Insert()沒有返回值(在C#中為空,在VB中為Sub)。
示例
Cache.Insert("key", myXMLFileData, new
System.Web.Caching.CacheDependency(Server.MapPath("users.xml")));
該示例可將文件中的xml數(shù)據(jù)插入緩存,無需在以后請(qǐng)求時(shí)從文件讀取。CacheDependency的作用是確保緩存在文件更改后立即到期,以便可以從文件中提取最新數(shù)據(jù),重新進(jìn)行緩存。如果緩存的數(shù)據(jù)來自若干個(gè)文件,還可以指定一個(gè)文件名的數(shù)組。
Cache.Insert("dependentkey", myDependentData, new
System.Web.Caching.CacheDependency(new string[] {}, new string[]
{"key"}));
該示例可插入鍵值為“key”的第二個(gè)數(shù)據(jù)塊(取決于是否存在第一個(gè)數(shù)據(jù)塊)。如果緩存中不存在名為“key”的鍵,或者如果與該鍵相關(guān)聯(lián)的對(duì)象已到期或被更新,則“dependentkey”的緩存條目將到期。
Cache.Insert("key", myTimeSensitiveData, null,
DateTime.Now.AddMinutes(1), TimeSpan.Zero);
絕對(duì)到期:此示例將對(duì)受時(shí)間影響的數(shù)據(jù)緩存一分鐘,一分鐘過后,緩存將到期。注意,絕對(duì)到期和滾動(dòng)到期(見下文)不能一起使用。
Cache.Insert("key", myFrequentlyAccessedData, null,
System.Web.Caching.Cache.NoAbsoluteExpiration,
TimeSpan.FromMinutes(1));
動(dòng)態(tài)滾動(dòng)到期:此示例將緩存一些頻繁使用的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)將在緩存中一直保留下去,除非數(shù)據(jù)未被引用的時(shí)間達(dá)到了一分鐘。注意,動(dòng)態(tài)滾動(dòng)到期和絕對(duì)到期不能一起使用。
更多選項(xiàng)
除了上面提到的依賴項(xiàng),我們還可以指定項(xiàng)的優(yōu)先級(jí)(依次為low、high、NotRemovable,它們是在System.Web.Caching.CacheItemPriority枚舉中定義的)以及當(dāng)緩存中的對(duì)象到期時(shí)調(diào)用的CacheItemRemovedCallback函數(shù)。大多數(shù)時(shí)候,默認(rèn)的優(yōu)先級(jí)已經(jīng)足夠了-緩存引擎可以正常完成任務(wù)并處理緩存的內(nèi)存管理。CacheItemRemovedCallback選項(xiàng)考慮到一些很有趣的可能性,但實(shí)際上它很少使用。不過,為了說明該方法,我將提供它的一個(gè)使用示例:
CacheItemRemovedCallback示例
System.Web.Caching.CacheItemRemovedCallback callback = new System.Web.Caching.CacheItemRemovedCallback (OnRemove);
Cache.Insert("key",myFile,null,
System.Web.Caching.Cache.NoAbsoluteExpiration,
TimeSpan.Zero,
System.Web.Caching.CacheItemPriority.Default, callback);
. . .
public static void OnRemove(string key, object cacheItem,
System.Web.Caching.CacheItemRemovedReason reason)
{
AppendLog("The cached value with key '" + key +
"' was removed from the cache. Reason: " +
reason.ToString());
}
該示例將使用AppendLog()方法中定義的任何邏輯來記錄緩存中的數(shù)據(jù)到期的原因。通過在從緩存中刪除項(xiàng)時(shí)記錄這些項(xiàng)并記錄刪除的原因,您可以確定是否在有效地使用緩存或者您是否可能需要增加服務(wù)器上的內(nèi)存。注意,callback是一個(gè)靜態(tài)(在VB中為Shared)方法,建議使用該方法的原因是,如果不使用它,保存回調(diào)函數(shù)的類的實(shí)例將保留在內(nèi)存中,以支持回調(diào)(對(duì)static/Shared方法則沒有必要)。
該特性有一個(gè)潛在的用處-在后臺(tái)刷新緩存的數(shù)據(jù),這樣用戶永遠(yuǎn)都不必等待數(shù)據(jù)被填充,但數(shù)據(jù)始終保持相對(duì)較新的狀態(tài)。但實(shí)際上,此特性并不適用于當(dāng)前版本的緩存API,因?yàn)樵趶木彺嬷袆h除緩存的項(xiàng)之前,不觸發(fā)或不完成回調(diào)。因此,用戶將頻繁地發(fā)出嘗試訪問緩存值的請(qǐng)求,然后發(fā)現(xiàn)緩存值為空,不得不等待緩存值的重新填充。我希望在未來的ASP.NET版本中看到一個(gè)附加的回調(diào),可以稱為CachedItemExpiredBut
NotRemovedCallback,如果定義了該回調(diào),則必須在刪除緩存項(xiàng)之前完成執(zhí)行。
緩存數(shù)據(jù)引用模式
每當(dāng)我們嘗試訪問緩存中的數(shù)據(jù)時(shí),都應(yīng)該考慮到一種情況,那就是數(shù)據(jù)可能已經(jīng)不在緩存中了。因此,下面的模式應(yīng)該普遍適用于您對(duì)緩存的數(shù)據(jù)的訪問。在這種情況下,我們假定已緩存的數(shù)據(jù)是一個(gè)數(shù)據(jù)表。
public DataTable GetCustomers(bool BypassCache)
{
string cacheKey = "CustomersDataTable";
object cacheItem = Cache[cacheKey] as DataTable;
if((BypassCache) || (cacheItem == null))
{
cacheItem = GetCustomersFromDataSource();
Cache.Insert(cacheKey, cacheItem, null,
DateTime.Now.AddSeconds(GetCacheSecondsFromConfig(cacheKey), TimeSpan.Zero);
}
return (DataTable)cacheItem;
}
關(guān)于此模式,有以下幾點(diǎn)需要注意:
1) 某些值(例如,cacheKey、cacheItem和緩存持續(xù)時(shí)間)是一次定義的,并且只定義一次。
2) 可以根據(jù)需要跳過緩存-例如,當(dāng)注冊(cè)一個(gè)新客戶并重定向到客戶列表后,最好的做法可能就是跳過緩存,用最新數(shù)據(jù)重新填充緩存,該數(shù)據(jù)包括新插入的客戶。
3) 緩存只能訪問一次。這種做法可以提高性能,并確保不會(huì)發(fā)生NullReferenceExceptions,因?yàn)樵擁?xiàng)在第一次被檢查時(shí)是存在的,但第二次檢查之前就已經(jīng)到期了。
4) 該模式使用強(qiáng)類型檢查。C#中的“as”運(yùn)算符嘗試將對(duì)象轉(zhuǎn)換為類型,如果失敗或該對(duì)象為空,則只返回null(空)。
5) 持續(xù)時(shí)間存儲(chǔ)在配置文件中。在理想的情況下,所有的緩存依賴項(xiàng)(無論是基于文件的,或是基于時(shí)間的,還是其他類型的依賴項(xiàng))都應(yīng)該存儲(chǔ)在配置文件中,這樣就可以進(jìn)行更改并輕松地測(cè)量性能。我還建議您指定默認(rèn)緩存持續(xù)時(shí)間,而且,如果沒有為所使用的cacheKey指定持續(xù)時(shí)間,就讓GetCacheSecondsFromConfig()方法使用該默認(rèn)持續(xù)時(shí)間。
與本文相關(guān)的代碼示例(CachedDemo.msi,參見本書示例光盤)是一個(gè)helper類,它將處理上述所有情況,可以只書寫一行或兩行代碼訪問緩存的數(shù)據(jù)。
小結(jié)
緩存可以使應(yīng)用程序的性能得到很大的提高,因此在設(shè)計(jì)應(yīng)用程序以及對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行性能測(cè)試時(shí)應(yīng)該予以考慮。應(yīng)用程序總會(huì)或多或少地受益于緩存,當(dāng)然有些應(yīng)用程序比其他應(yīng)用程序更適合使用緩存。對(duì)ASP.NET提供的緩存選項(xiàng)的深刻理解是任何ASP.NET開發(fā)人員應(yīng)該掌握的重要技巧。
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