使用微软分布式缓存服务Velocity(Windows Server AppFabric Caching Service)

概述

Velocity是微软推出的分布式缓存解决方案，为开发可扩展性，可用的，高性能的应用程提供支持，可以缓存各种类型的数据，如CLR对象、 XML、二进制数据等，并且支持集群模式的缓存服务器。Velocity也将集成在.NET Framework 4.0中，本文将介绍Velocity中的配置模型、缓存复杂数据和创建分区、使用标签以及ASP.NET SessionState提供者。

配置模型

在本文开始之前，先简单介绍一下Velocity中的配置模型，主要包括三方面的配置，缓存集群的配置，缓存宿主服务器配置以及应用程序的配置，如下图所示：

缓存集群的配置，可以基于XML、SQL Server CE或者SQL Server数据库来进行存储，包括各个服务器以及所有的命名缓存、是否过期等配置，当我们使用Windows PowerShell管理工具进行配置时，将会修改该配置文件，如下代码所示：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<configuration>
  <configSections>
    <section name="dcache" type="System.Data.Caching.DCacheSection, 
             CacheBaseLibrary, Version=1.0.0.0, Culture=neutral,
             PublicKeyToken=89845dcd8080cc91" />
  </configSections>
  <dcache cluster="localhost" size="Small">
    <caches>
      <cache type="partitioned" consistency="strong" name="default">
        <policy>
          <eviction type="lru" />
          <expiration defaultTTL="10" isExpirable="true" />
        </policy>
      </cache>
      <cache type="partitioned" consistency="strong" name="other">
        <policy>
          <eviction type="lru" />
          <expiration defaultTTL="10" isExpirable="true" />
        </policy>
      </cache>
    </caches>
    <hosts>
      <host clusterPort="22234" hostId="1319514812" size="1024" quorumHost="true"
          name="TERRYLEE-PC" cacheHostName="DistributedCacheService"
          cachePort="22233" />
    </hosts>
    <advancedProperties>
      <partitionStoreConnectionSettings providerName="System.Data.SqlServerCe.3.5"
          connectionString="D:\CacheShare\ConfigStore.sdf" />
    </advancedProperties>
  </dcache>
</configuration>

在上一篇的示例中，并没有使用应用程序配置文件，事实上使用配置文件是更好的编程实践，首先需要添加一个配置区：

<section name="dcacheClient"
type="System.Data.Caching.DCacheSection, 
      CacheBaseLibrary, Version=1.0.0.0, 
      Culture=neutral, PublicKeyToken=89845dcd8080cc91"/>

配置信息包括部署方式，是否启用本地缓存以及缓存宿主等，如下代码所示：

<dcacheClient>
  <localCache isEnabled="true" sync="TTLBased" ttlValue="300" />
  <hosts>
    <host name="localhost" cachePort="22233" 
          cacheHostName="DistributedCacheService"/>
  </hosts>
</dcacheClient>

现在Velocity CTP2对于应用程序使用配置的支持似乎有些问题。缓存宿主的配置放在DistributedCache.exe.config文件中，可以在Velocity安装目录下找到。

缓存复杂数据类型

在Velocity中，可以缓存任何类型的数据，如CLR对象、XML或者二进制数据等。现在看一个简单的示例，如何缓存复杂类型数据，定义一个如下的Customer类，注意要能够序列化：

[Serializable]
public class Customer
{
    public String ID { get; set; }
    public String FirstName { get; set; }
    public String LastName { get; set; }
    public int Age { get; set; }
    public String Email { get; set; }
}

对应用程序做配置，参考本文的配置模型部分，使用方法与简单数据类型的基本一致，如添加缓存项，使用Customer主键作为缓存键，其中GetCurrentCache()方法的实现请参考上一篇文章：

Cache cache = GetCurrentCache();
Customer customer = new Customer()
{
    ID = "C20081117002",
    FirstName = "Terry",
    LastName = "Lee",
    Age = 25,
    Email = "lhj_cauc[#AT#]163.com"
};
cache.Add(customer.ID, customer);

获取缓存项：

Cache cache = GetCurrentCache();
Customer customer = cache.Get("C20081117002") as Customer;

移除缓存项：

Cache cache = GetCurrentCache();
cache.Remove("C20081117002");

更新缓存中数据，可以有两种方法，一是直接使用缓存索引，如果确保缓存键存在：

Cache cache = GetCurrentCache();
Customer customer = new Customer()
{
    ID = "C20081117002",
    FirstName = "Huijui",
    LastName = "Li",
    Age = 26,
    Email = "lhj_cauc[#AT#]163.com"
};
cache["C20081117002"] = customer;

另外一种是使用Put方法，如果缓存键不存在，它将会新增到缓存中，否则会进行覆盖，如下代码所示：

Cache cache = GetCurrentCache();
Customer customer = new Customer()
{
    ID = "C20081117002",
    FirstName = "Huijui",
    LastName = "Li",
    Age = 26,
    Email = "lhj_cauc[#AT#]163.com"
};
cache.Put(customer.ID, customer);

使用分区

在实际部署中，经常会出现多个应用程序共享同一个缓存集群，这不可避免的会出现缓存键冲突，如上面的示例中使用CustomerID作为缓存键，此时可以使用Velocity中的分区功能，它会在逻辑上把各个命名缓存再进行分区，这样可以完全保持数据隔离，如下图所示：

图中共有三个命名缓存，其中在缓存Catalog中又分区为Sports和Arts。在Velocity中对于分区的操作提供了如下三个方法，可以用于创建分区，删除分区以及清空分区中所有的对象：

public void ClearRegion(string region);
public bool CreateRegion(string region, bool evictable);
public bool RemoveRegion(string region);

如下代码所示，创建了一个名为“Customers”的分区，在调用Add方法时可以指定数据将会缓存到哪个分区：

Cache cache = GetCurrentCache();
string regionName = "Customers";
cache.CreateRegion(regionName, false);
Customer customer = new Customer()
{
    ID = "C20081117003",
    FirstName = "Terry",
    LastName = "Lee",
    Age = 25,
    Email = "lhj_cauc[#AT#]163.com"
};
cache.Add(regionName, customer.ID, customer);

可以使用Get-CacheRegion命令在Windows PowerShell中来查看一下当前缓存集群中所有的分区信息，如下图所示：

同样在检索缓存数据时，仍然可以使用分区名进行检索。

使用标签

在Velocity还允许对加入到缓存中的缓存项设置Tag，可以是一个或者多个，使用了Tag，就可以从多个方面对缓存项进行描述，这样在检索数据时，就可以根据Tag来一次检索多个缓存项。为缓存项设置Tag，如下代码所示：

Cache cache = GetCurrentCache();
string regionName = "Customers";
Customer customer1 = new Customer()
{
    ID = "C20081117004",
    FirstName = "Terry",
    LastName = "Lee",
    Age = 25,
    Email = "lhj_cauc[#AT#]163.com"
};
Customer customer2 = new Customer()
{
    ID = "C20081117005",
    FirstName = "Terry",
    LastName = "Lee",
    Age = 25,
    Email = "lhj_cauc[#AT#]163.com"
};
Tag tag1 = new Tag("Beijing");
Tag tag2 = new Tag("Tianjin");
cache.Add(regionName, customer1.ID, customer1, new Tag[] { tag1, tag2 });
cache.Add(regionName, customer2.ID, customer2, new Tag[] { tag2 });

这样就可以对设置了Tag的缓存项进行检索，根据实际需求选择使用如下三个方法之一：

GetAllMatchingTags(string region, Tag[] tags)
GetAnyMatchingTag(string region, Tag[] tags)
GetByTag(string region, Tag tag)

第一个检索匹配所有Tag的数据，第二个检索匹配所有Tag中的任意一个即可，最后只使用一个Tag，如下代码所示：

string regionName = "Customers";
Tag[] tags = new Tag[] { new Tag("Beijing"), 
           new Tag("Tianjin")};
List<KeyValuePair<string, object>> result
    = cache.GetAllMatchingTags(regionName, tags);

使用Tag功能对于检索缓存项提供了极大的灵活性，对于任何一个数据，都可以使用多个Tag从很多方面去描述它。

ASP.NET SessionState提供者

Velocity还提供了对于ASP.NET SessionState提供者的支持，可以通过配置把Session信息缓存到缓存集群中，添加Velocity配置区：

<section name="dcacheClient"
         type="System.Data.Caching.DCacheSection, 
         CacheBaseLibrary, Version=1.0.0.0, 
         Culture=neutral, PublicKeyToken=89845dcd8080cc91"/>

配置缓存客户端信息：

<dcacheClient>
  <localCache isEnabled="true" sync="TTLBased" ttlValue="300" />
  <hosts>
    <host name="localhost" cachePort="22233" 
          cacheHostName="DistributedCacheService"/>
  </hosts>
</dcacheClient>

配置SessionState信息：

<sessionState mode="Custom" customProvider="Velocity">
  <providers>
    <add name="Velocity" 
         type="System.Data.Caching.SessionStoreProvider,ClientLibrary"
         cacheName="default"/>
  </providers>
</sessionState>

需要指定使用哪个命名缓存，但是该功能似乎到目前还存在问题，无法测试通过L

总结

本文简单介绍了Velocity的配置模型，以及如何缓存复杂数据类型，对命名缓存分区，为缓存项设置Tag，以及对于ASP.NET SessionState的支持，希望对大家有用。

本文出自 “TerryLee技术专栏” 博客，请务必保留此出处http://terrylee.blog.51cto.com/342737/151964