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。
緩存可以掩蓋許多過失
緩存是一種無需大量時(shí)間和分析就可以獲得“足夠良好的”性能的方法。這里再次強(qiáng)調(diào)，內(nèi)存現(xiàn)在非常便宜，因此，如果您能通過將輸出緩存 30 秒，而不是花上一整天甚至一周的時(shí)間嘗試優(yōu)化代碼或數(shù)據(jù)庫(kù)就可以獲得所需的性能，您肯定會(huì)選擇緩存解決方案（假設(shè)可以接受 30 秒的舊數(shù)據(jù)）。緩存正是那些利用 20% 付出獲得 80% 回報(bào)的特性之一，因此，要提高性能，應(yīng)該首先想到緩存。不過，如果設(shè)計(jì)很糟糕，最終卻有可能帶來不良的后果，因此，您當(dāng)然也應(yīng)該盡量正確地設(shè)計(jì)應(yīng)用程序。但如果您只是需要立即獲得足夠高的性能，緩存就是您的最佳選擇，您可以在以后有時(shí)間的時(shí)候再盡快重新設(shè)計(jì)應(yīng)用程序?！ ?
頁(yè)面級(jí)輸出緩存
作為最簡(jiǎn)單的緩存形式，輸出緩存只是在內(nèi)存中保留為響應(yīng)請(qǐng)求而發(fā)送的 HTML 的副本。其后再有請(qǐng)求時(shí)將提供緩存的輸出，直到緩存到期，這樣，性能有可能得到很大的提高（取決于需要多少開銷來創(chuàng)建原始頁(yè)面輸出 - 發(fā)送緩存的輸出總是很快，并且比較穩(wěn)定）?！ ?
實(shí)現(xiàn)
要實(shí)現(xiàn)頁(yè)面輸出緩存，只要將一條 OutputCache 指令添加到頁(yè)面即可。
%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="*" %>
如同其他頁(yè)面指令一樣，該指令應(yīng)該出現(xiàn)在 ASPX 頁(yè)面的頂部，即在任何輸出之前。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(yè)面應(yīng)該被緩存的時(shí)間，以秒為單位。必須是正整數(shù)?！?
Location
指定應(yīng)該對(duì)輸出進(jìn)行緩存的位置。如果要指定該參數(shù)，則必須是下列選項(xiàng)之一：Any、Client、Downstream、None、Server 或 ServerAndClient?！?
VaryByParam
必需屬性。Request 中變量的名稱，這些變量名應(yīng)該產(chǎn)生單獨(dú)的緩存條目。"none" 表示沒有變動(dòng)。"*" 可用于為每個(gè)不同的變量數(shù)組創(chuàng)建新的緩存條目。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(yè)變量查看目錄頁(yè)，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(yè)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)。
VaryByHeader 和 VaryByCustom 主要用于根據(jù)訪問頁(yè)面的客戶端對(duì)頁(yè)面的外觀或內(nèi)容進(jìn)行自定義。同一個(gè) URL 可能需要同時(shí)為瀏覽器和移動(dòng)電話客戶端呈現(xiàn)輸出，因此，需要針對(duì)不同的客戶端緩存不同的內(nèi)容版本?；蛘撸?yè)面有可能已經(jīng)針對(duì) IE 進(jìn)行了優(yōu)化，但需要能針對(duì) Netscape 或 Opera 完全降低優(yōu)化（而不僅僅是破壞頁(yè)面）。后一個(gè)例子非常普遍，我們將提供一個(gè)說明如何實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)的示例：
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(yè)面緩存版本?！?
%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="None" VaryByCustom="browser" %>
片段緩存，用戶控件輸出緩存
緩存整個(gè)頁(yè)面通常并不可行，因?yàn)轫?yè)面的某些部分是針對(duì)用戶定制的。不過，頁(yè)面的其他部分是整個(gè)應(yīng)用程序共有的。這些部分最適合使用片段緩存和用戶控件進(jìn)行緩存。菜單和其他布局元素，尤其是那些從數(shù)據(jù)源動(dòng)態(tài)生成的元素，也應(yīng)該用這種方法進(jìn)行緩存。如果需要，可以將緩存的控件配置為基于對(duì)其控件（或其他屬性）的更改或由頁(yè)面級(jí)輸出緩存支持的任何其他變動(dòng)進(jìn)行改變。使用同一組控件的幾百個(gè)頁(yè)面還可以共享那些控件的緩存條目，而不是為每個(gè)頁(yè)面保留單獨(dú)的緩存版本?！?br>
實(shí)現(xiàn)
片段緩存使用的語(yǔ)法與頁(yè)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（.aspx 文件）。除了 Location 屬性，對(duì)于 OutputCache 在 Web 窗體上支持的所有屬性，用戶控件也同樣支持。用戶控件還支持名為 VaryByControl 的 OutputCache 屬性，該屬性將根據(jù)用戶控件（通常是頁(yè)面上的控件，例如，DropDownList）的成員的值改變?cè)摽丶木彺?。如果指定?VaryByControl，可以省略 VaryByParam。最后，在默認(rèn)情況下，對(duì)每個(gè)頁(yè)面上的每個(gè)用戶控件都單獨(dú)進(jìn)行緩存。不過，如果一個(gè)用戶控件不隨應(yīng)用程序中的頁(yè)面改變，并且在所有頁(yè)面都使用相同的名稱，則可以應(yīng)用 Shared="true" 參數(shù)，該參數(shù)將使用戶控件的緩存版本供所有引用該控件的頁(yè)面使用。
示例
%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="*" %>
該示例將緩存用戶控件 60 秒，并且將針對(duì)查詢字符串的每個(gè)變動(dòng)、針對(duì)此控件所在的每個(gè)頁(yè)面創(chuàng)建單獨(dú)的緩存條目?！ ?br>
%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="none"
VaryByControl="CategoryDropDownList" %>
該示例將緩存用戶控件 60 秒，并且將針對(duì) CategoryDropDownList 控件的每個(gè)不同的值、針對(duì)此控件所在的每個(gè)頁(yè)面創(chuàng)建單獨(dú)的緩存條目。
%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="none" VaryByCustom="browser"
Shared="true %>
最后，該示例將緩存用戶控件 60 秒，并且將針對(duì)每個(gè)瀏覽器名稱和主要版本創(chuàng)建一個(gè)緩存條目。然后，每個(gè)瀏覽器的緩存條目將由引用此用戶控件的所有頁(yè)面共享（只要所有頁(yè)面都用相同的 ID 引用該控件即可）。
頁(yè)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)可以包括自從項(xiàng)被緩存后經(jīng)過的時(shí)間、自從項(xiàng)上次被訪問后經(jīng)過的時(shí)間、對(duì)文件和/或文件夾的更改以及對(duì)其他緩存項(xiàng)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)的項(xiàng)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)到期和滑動(dòng)到期（見下文）不能一起使用?！ ?
復(fù)制代碼 代碼如下:
Cache.Insert("key", myFrequentlyAccessedData, null,
System.Web.Caching.Cache.NoAbsoluteExpiration,
TimeSpan.FromMinutes(1));
滑動(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，滑動(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)緩存中的項(xiàng)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
復(fù)制代碼 代碼如下:
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（這里不討論該方法，請(qǐng)參閱 Writing Entries to Event Logs）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 CachedItemExpiredButNotRemovedCallback，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?！ ?
復(fù)制代碼 代碼如下:
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：
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。
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。
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。
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）。
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。
相關(guān)的代碼示例是一個(gè) helper 類，它將處理上述所有情況，但允許通過一行或兩行代碼訪問緩存的數(shù)據(jù)。請(qǐng)下載 CacheDemos.msi?！ ?
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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