asp.net中缓存的使用介绍一

 

 

 

介绍:

          在我解释cache管理机制时，首先让我阐明下一个观念：IE下面的数据管理。每个人都会用不同的方法去解决如何在IE在管理数据。有的会提到用状态管理，有的提到的cache管理，这里我比较喜欢cache管理，因为本人比较喜“cache”这个词。但是状态管理和cache管理这两个在概念和意义上是不同的，下面就让我们来讨论下两都在各个方面的不同之处。

         虽然cache管理并不存在于Windows程序，但在web环境中已经得到巨大的应用。自从HTTP变成无协议以来，在WEB上要想分辨两个不同请求变得非常难，如何分辨如此多的请求变得非常重要，如果是同一请求，我们就可以把数据缓存起来供web上所有用户访问，减少数据重复进行物理加载。

         asp.net提供了几种方法来缓存数据在客户端和服务器端，但是我们经常为到底用哪种方式而感动苦恼。asp.net提供了以下三种实现方式：

        1:Session;2: Application 3: Cache objects，我们必须非常清楚它们之间的优势，这样才能充分利用它们的优势发挥在web程序中.

     背景：

         这篇文章中，我将简单涉及cache管理中的不同功能，在web程序中，我们为了避免因高并发产生的数据访问带来的性能问题，我们有必要把数据缓存于服务器端，使得后来的访问可以直接调用缓存数据，起到数据重用的作用。 

         

         缓存能够帮忙我们提到服务质量的三个重要方面：

           性能：缓存数据达到数据重用.避免了重复的物理数据加载.

           可量测性：数据缓存后，减少了从服务器端加载数据。

           实用性：如果其它的系统或者是数据库发生死机，那么仍然可以从缓存中取得数据不受局部硬件的影响。

 

     在一个web 程序中，我们可以数据缓存，页面缓存等等，让我们来看下数据缓存在服务器端和客户端的不同之处。

 

     1.服务器端缓存:

        1.1、Session状态管理:

          session为每个人缓存数据，面向单个用户 即：自己.也就是说这样缓存的数据并不能同时供多人共享，限于为单个人缓存数据。

          状态管理有三种实现方式，分别是：

           1.11:InProc:

                 它的数据存储在aspnet_wp.exe 进程中，数据会因为IIS的重启而丢失。

           1.12:StateServer :

                 较InProc不同的是，它可以存储于不同的服务器中.

           1.133:SQLServer:

                它的数据存储在数据库中，数据不会因为IIS的重启而丢失数据。

            后两种方法与InProc最大的区别在于，我们要确保缓存的数据是可序列化的，否则只能用于第一种方式.为此我们要仔细分析从而选出最适合自己的方式.

 

          下面是如何作用Session的代码片段：

 

string empNum = Request.QueryString["empnum"];
if (empNum != null)
{
    string details = null;
    if (Session["EMP_DETAILS"] == null)
    {
        string details = GetEmployeeDetails(Convert.ToInt32(empNum));
        Session["EMP_DETAILS"] = details;
     }
    else
    {
        details = Session["EMP_DETAILS"];
     }

    //send it to the browser
    Response.Write(details);
 }

 

       1.2 ASP.NET application
              asp.net为我们提供了另外一种全局变量保存方法，Application对象，它也是面向所有用户，它的生命周期也依赖于应用程序，当应用程序初始化后它就开始重建。但它最大的缺点是：application不可以指定过期时间，只能通过人工使用Remove或RemoveAll或RemoveAt方法或者关闭应用程序 移除，达到过期目的，这样不太智能,，此时就要用到cache管理。

       1.3 ASP.NET cache

　　　　 cache 面向所有用户，和Application的区别：cache可以根据设定时间 来达到过期的目的，而不是Remove来移除缓存
        cache是我最喜欢用的机制，这也是为什么我喜欢说它的原因。它提供了键-值对应的方法，

　　　　 cache对应的命名空间是：System.Web.Caching 它的生命周期也依赖于应用程序，当应用程序初始化后它就开始重建，但它并不像session,这也是面向所有用户的。

　　　　 虽然cache看起来特别像application,但它最大的不同是提供了数据缓存失效控制方法(cache可以指定过期时间)以及数据缓存依赖管理。也就是说，在cache中我们可以非常容易的按照事先设定好的过期时间来让cache过期，删除cache，我们也可以根据缓存依赖关系来操作cache,当依赖的关系有改动时，此时cache也会自动失效。而这都是applicaion没法办到的。

     现在让我们看下asp.net中是如何支持cache的过期以及数据缓存依赖的。

 

           1.31:缓存依赖：

                顾名思义它是指当事先设定的依赖关系发生变化时，cache 将会失效。在asp.net中提供了两种依赖关系：
                     1.311：文件缓存依赖:当磁盘上的一个文件发生变化时自动让cache失效
                       下面是实例代码：

　　　string errorData="缓存内容";
　　 //Load errorData from errors.xml
　　 CacheDependency fileDependency =new CacheDependency(Server.MapPath("errors.xml"));

 　　Cache.Insert("ERROR_INFO", errorData, fileDependency);

 

 

 

                      1.312：键值缓存依赖：看起来和文件缓存非常像，不同之外就是这种依赖方式不同而已，当有多个cache信息之间互相关联时，一个cache信息的变化将会引起其它cache的失效。例如一个用户信息包含：编号，姓名，地址等，如果用户编号发生变化则cache失效，这种情况下，用户的基本信息就依赖于用户编号。
                       下面是示例代码：

 

 

            if (Cache["EMP_NUM"] == null || Cache["EMP_NAME"] == null || Cache["EMP_ADDR"] == null || Cache["EMP_SAL"] == null)
            {
                #region 报错：试图从多个缓存条目中引用 CacheDependency 对象
                //CacheDependency keyDependency = new CacheDependency(null, new string[] { "EMP_NUM" });
                //Cache.Insert("EMP_NUM", "5435");

                //Cache.Insert("EMP_NAME", "Shubhabrata", keyDependency);
                //报错：试图从多个缓存条目中引用 CacheDependency 对象
                //Cache.Insert("EMP_ADDR", "Bhubaneswar", keyDependency);
                #endregion

                #region 解决办法：只要确保每个CacheDependency 只与一个缓存项关联即可。
                //只要  EMP_NUM 缓存 数据改变时 则 EMP_NAME  EMP_ADDR 自动清空,EMP_NUM 不被清空
                //EMP_NAME  EMP_ADDR 就依赖于EMP_NUM
                CacheDependency keyDependency1 = new CacheDependency(null, new string[] { "EMP_NUM" });
                CacheDependency keyDependency2 = new CacheDependency(null, new string[] { "EMP_NUM" });
                if (Cache["EMP_NUM"] == null)
                {
                    Cache.Insert("EMP_NUM", "5435");
                }
                Cache.Insert("EMP_NAME", "Shubhabrata", keyDependency1);
                Cache.Insert("EMP_ADDR", "Bhubaneswar", keyDependency2);
                #endregion
            }

 

 

          1.32:过期策略：从创建cache开始，一段时间后自动过期。
                           示例代码：

//绝对缓存

Cache.Insert("EMP_NAME", "Shubhabrata", null,DateTime.Now.AddDays(1), Cache.NoSlidingExpiration);

//滑动缓存

Cache.Insert("EMP_NAME", "Shubhabrata", null,Cache.NoAbsoluteExpiration, TimeSpan.FromSeconds(60));

 

       1.4 ASP.NET 页面输出缓存

          有的时候在web站点中，有些页面在很长一段时间内都不会发生变化，例如一个招聘网站，它对于工资的描述文字一般不会经常更改，一般都是一个月更改一次，所以在这一个月内，用户看到的内容都是一样的，所有如果把数据缓存在服务器端并不是完美的解决方案。这里可以用页面输出缓存。

OutputCache参数介绍：

         下面是示例代码：
<%@OutputCache Duration="60" VaryByParam="empNum" Location="Server"%>

 

    2:客户端缓存[主要介绍Cookies、ViewState、Hidden]：

          在上面的文章中，我讨论了些数据缓存在服务器端的方法，然而有的时候我们为了提高性能我们要把有些数据缓存到客户端。利用这种机制来达到缓解服务器压力，不过在客户端缓存数据会有各种不同的安全性问题，下面我说简要的说下相关内容：

         2.1 Cookies:cookies在WEB程序开发中应用的非常广泛，它可以非常方便的在客户端与服务器端相互访问，不过它有数据大小限制，最大为4K，所有用它经常是保存小数据。同时cookie对于失效的控制也支持的相当完美。

                    下面是示例代码：

 

if (this.Request.Cookies["MY_NAME"] == null)
{
    this.Response.Cookies.Add(new HttpCookie("MY_NAME","Shubhabrata Mohanty"));
}
else
{
    this.Response.Write(this.Request.Cookies["MY_NAME"].Value);
}

 

 

 

        2.2 ViewState:ViewState是一个全新的概念，它一般用于页面或者是控件中保留数据以供和服务端交通。在ASP中的，我们存储数据是用隐藏控件来完成（Hidden fields），ViewState也是这样用的，只不过它比隐藏控件更加安全性，所有的值都是经过hash处理的。如果你查看页面源代码，你都会看到ViewState的存在，一般ViewState不用来保存大的数据。

                        下面是示例代码：

protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
{
    if (this.ViewState["MY_NAME"] == null)
    {
        this.ViewState["MY_NAME"] = "Shubhabrata Mohanty";
    }
    
    //txtName is a TextBox control
    this.txtName.Text = this.ViewState["MY_NAME"].ToString();

}

 

 

 

       2.3 隐藏控件 Hidden fields:它是最简单的，不用多说
                    下面是示例代码：

<!--In ASP.NET-->
<asp:HiddenField ID="myHiddenField" Value="Shubhabrata"
                                             runat="server" />
<!--In HTML-->

<input id="myHiddenField" type="hidden" value="Shubhabrata" />