緩存在不少狀況下須要用到，合理利用緩存能夠一方面能夠提升程序的響應速度，同時能夠減小對特定資源訪問的壓力。本文主要針對本身在Winform方面的緩存使用作一個引導性的介紹，但願你們可以從中瞭解一些緩存的使用場景和使用方法。緩存是一箇中大型系統所必須考慮的問題。爲了不每次請求都去訪問後臺的資源（例如數據庫），咱們通常會考慮將一些更新不是很頻繁的，能夠重用的數據，經過必定的方式臨時地保存起來，後續的請求根據狀況能夠直接訪問這些保存起來的數據。這種機制就是所謂的緩存機制。html
.NET 4.0的緩存功能主要由三部分組成：System.Runtime.Caching，System.Web.Caching.Cache和Output Cache。web
MemoryCache對象：這是在.NET 4.0中新增的緩存框架，在Namespace:System.Runtime.Caching ，Assembly:System.Runtime.Caching.dll中。數據庫
System.Web.Caching.Cache這個則是在.NET2.0開始就一直存在的緩存對象，通常主要用在Web中，固然也能夠用於Winform裏面，不過要引用System.Web.dll。緩存
Output Cache則是Asp.NET裏面使用的，在ASP.NET 4.0以前的版本都是直接使用System.Web.Caching.Cache來緩存HTML片斷。在ASP.NET 4.0中對它進行了從新設計，提供了一個OutputCacheProvider供開發人員進行擴展，可是它默認狀況下，仍然使用System.Web.Caching.Cache來作作緩存。框架
一、自定義Hastable的緩存處理。
除了上面三種的緩存機制，通常咱們還能夠在靜態對象裏面經過HashTable或者Dictionary的方式進行自定義的緩存存儲和使用。ide
例如我在我本身所開發的程序裏面，都使用了工廠類來建立業務對象，因爲建立業務對象以及數據訪問層對象，是一個在界面或者中間層反覆調用的操做，所以須要把常常調用的對象把它存儲起來，下載調用的時候，直接從內存中取出來便可。以下面的BLLFactory類，就是一個基於泛型對象的業務類的建立操做，使用了基於Hashtable的靜態對象進行緩存處理。函數
/// <summary> /// 對業務類進行構造的工廠類 /// </summary> /// <typeparam name="T">業務對象類型</typeparam> public class BLLFactory<T> where T : class { private static Hashtable objCache = new Hashtable(); private static object syncRoot = new Object(); /// <summary> /// 建立或者從緩存中獲取對應業務類的實例 /// </summary> public static T Instance { get { string CacheKey = typeof(T).FullName; T bll = (T)objCache[CacheKey]; //從緩存讀取 if (bll == null) { lock (syncRoot) { if (bll == null) { bll = Reflect<T>.Create(typeof(T).FullName, typeof(T).Assembly.GetName().Name); //反射建立，並緩存 objCache.Add(typeof(T).FullName, bll); } } } return bll; } } }
二、使用.NET4.0的MemoryCache對象實現緩存post
MemoryCache的使用網上介紹的很少，不過這個是.NET4.0新引入的緩存對象，估計主要是替換原來企業庫的緩存模塊，使得.NET的緩存能夠無處不在，而不用基於特定的Windows版本上使用。性能
首先咱們使用來建立一個基於MemoryCache的輔助類MemoryCacheHelper，方便調用進行緩存處理。測試
/// <summary> /// 基於MemoryCache的緩存輔助類 /// </summary> public static class MemoryCacheHelper { private static readonly Object _locker = new object(); public static T GetCacheItem<T>(String key, Func<T> cachePopulate, TimeSpan? slidingExpiration = null, DateTime? absoluteExpiration = null) { if(String.IsNullOrWhiteSpace(key)) throw new ArgumentException("Invalid cache key"); if(cachePopulate == null) throw new ArgumentNullException("cachePopulate"); if(slidingExpiration == null && absoluteExpiration == null) throw new ArgumentException("Either a sliding expiration or absolute must be provided"); if(MemoryCache.Default[key] == null) { lock(_locker) { if(MemoryCache.Default[key] == null) { var item = new CacheItem(key, cachePopulate()); var policy = CreatePolicy(slidingExpiration, absoluteExpiration); MemoryCache.Default.Add(item, policy); } } } return (T)MemoryCache.Default[key]; } private static CacheItemPolicy CreatePolicy(TimeSpan? slidingExpiration, DateTime? absoluteExpiration) { var policy = new CacheItemPolicy(); if(absoluteExpiration.HasValue) { policy.AbsoluteExpiration = absoluteExpiration.Value; } else if(slidingExpiration.HasValue) { policy.SlidingExpiration = slidingExpiration.Value; } policy.Priority = CacheItemPriority.Default; return policy; } }
下面在給個通過改良的版本，供參考吧！
/// <summary> /// 基於System.Runtime.Caching.dll中的MemoryCache的緩存輔助類 /// </summary> public static class MemoryCacheHelper { private static readonly Object _locker = new object(); /// <summary> /// 若是緩存中存在指定的key，則優先從緩存中返回 /// </summary> /// <typeparam name="T">返回值類型</typeparam> /// <param name="key">緩存關鍵字</param> /// <param name="cachePopulate">須要執行的方法、Lambda表達式、(匿名)代理等。 /// <code>例如：() => "測試", 或者 /// delegate () { return new aaa("測試"); }, /// </code> /// </param> /// <param name="slidingExpiration">滑動窗口模式的使用過時時間</param> /// <param name="absoluteExpiration">絕對過時時間</param> /// <returns></returns> public static T GetCacheItem<T>(String key, Func<T> cachePopulate, TimeSpan? slidingExpiration = null, DateTime? absoluteExpiration = null) { if (String.IsNullOrWhiteSpace(key)) throw new ArgumentException("Invalid cache key"); if (cachePopulate == null) throw new ArgumentNullException("cachePopulate"); if (slidingExpiration == null && absoluteExpiration == null) throw new ArgumentException("Either a sliding expiration or absolute must be provided"); if (MemoryCache.Default[key] == null) { lock (_locker) { if (MemoryCache.Default[key] == null) { var item = new CacheItem(key, cachePopulate()); var policy = CreatePolicy(slidingExpiration, absoluteExpiration); MemoryCache.Default.Add(item, policy); } } } return (T)((MemoryCache.Default[key] is T) ? MemoryCache.Default[key] : default(T)); //return (T)MemoryCache.Default[key]; } /// <summary> /// 若是緩存中存在指定的key，則優先從緩存中返回 /// </summary> /// <typeparam name="T">返回值類型</typeparam> /// <param name="key">緩存關鍵字</param> /// <param name="cachePopulate">須要執行的方法、Lambda表達式、(匿名)代理等。 /// <code>例如：() => "測試", 或者 /// delegate () { return new aaa("測試"); }, /// </code> /// </param> /// <param name="expirationTime">緩存過時時間</param> /// <param name="expirationTimeType">緩存過時時間類型</param> /// <param name="enabledCache">是否啓用緩存，若是false則每次都是直接執行被調方法cachePopulate，默認啓用，</param> /// <returns></returns> public static T GetCacheItem<T>(String key, Func<T> cachePopulate, TimeSpan expirationTime, ExpirationTimeType expirationTimeType, bool enabledCache = true) { if (String.IsNullOrWhiteSpace(key)) throw new ArgumentException("Invalid cache key"); if (cachePopulate == null) throw new ArgumentNullException("cachePopulate"); if (expirationTime == null) throw new ArgumentException("Either a sliding expiration must be provided"); T tmp = default(T); if (enabledCache) { if (MemoryCache.Default[key] == null) { lock (_locker) { if (MemoryCache.Default[key] == null) { Console.WriteLine("MemoryCache is null."); CacheItem item = new CacheItem(key, cachePopulate()); CacheItemPolicy policy = null; if (expirationTimeType == ExpirationTimeType.AbsoluteExpirationTimeType) policy = CreatePolicy(null, DateTime.Now.Add(expirationTime)); else if (expirationTimeType == ExpirationTimeType.SlidingExpirationTimeType) policy = CreatePolicy(expirationTime, null); else policy = CreatePolicy(TimeSpan.Zero, null); MemoryCache.Default.Add(item, policy); } } } tmp = (MemoryCache.Default[key] is T) ? (T)MemoryCache.Default[key] : default(T); //return (MemoryCache.Default[key] is T) ? (T)MemoryCache.Default[key] : default(T); //return (T)MemoryCache.Default[key]; } else { tmp = cachePopulate(); } return tmp; } /// <summary> /// 從緩存中移除知道鍵值的緩存對象 /// </summary> /// <param name="key">緩存對象的鍵</param> /// <returns></returns> public static bool RemoveCacheItem(string key) { bool isRemove = false; try { if (MemoryCache.Default[key] != null) { lock (_locker) { if (MemoryCache.Default[key] != null) { MemoryCache.Default.Remove(key); } } } isRemove = true; } catch (Exception ex) { throw ex; } return isRemove; } /// <summary> /// 構造緩存過時時間和優先級 /// </summary> /// <param name="slidingExpiration">滑動窗口模式的使用過時時間</param> /// <param name="absoluteExpiration">絕對過時時間</param> /// <returns></returns> private static CacheItemPolicy CreatePolicy(TimeSpan? slidingExpiration, DateTime? absoluteExpiration) { if (slidingExpiration == null && absoluteExpiration == null) throw new ArgumentException("Either a sliding expiration or absolute must be provided"); CacheItemPolicy policy = new CacheItemPolicy(); if (slidingExpiration.HasValue) { policy.SlidingExpiration = slidingExpiration.Value; } else if (absoluteExpiration.HasValue) { policy.AbsoluteExpiration = absoluteExpiration.Value; } policy.Priority = CacheItemPriority.Default; //List<string> filePaths = new List<string>(); //filePaths.Add("c:\\cache\\example.txt"); //policy.ChangeMonitors.Add(new HostFileChangeMonitor(filePaths)); return policy; } /// <summary> /// 緩存過時時間類型 /// </summary> public enum ExpirationTimeType { /// <summary> /// 滑動窗口模式的使用過時時間 /// </summary> SlidingExpirationTimeType = 1, /// <summary> /// 絕對過時時間 /// </summary> AbsoluteExpirationTimeType = 2 } }
這個輔助類只有一個public方法，就是GetCacheItem，使用的時候，須要指定key和獲取數據的處理代理，還有緩存的過時時間，是基於TimeSpan的仍是基於絕對時間的，選擇其一。
上面的輔助類，咱們在什麼狀況下會使用到呢？
假如在一個工做流模塊中用到了人員ID，而人員ID須要進行人員名稱的轉義，人員信息咱們通常知道放在權限系統模塊裏面，那麼若是在工做流裏面須要頻繁對人員ID進行轉義，那麼就須要方法調用權限系統的接口模塊，這樣處理就可使用緩存模塊進行優化處理的了。
void gridView1_CustomColumnDisplayText(object sender, DevExpress.XtraGrid.Views.Base.CustomColumnDisplayTextEventArgs e) { if (e.Column.FieldName.Equals("ProcUser") || e.Column.FieldName.Equals("ProcUid") || e.Column.FieldName.Equals("UserId")) { if (e.Value != null) { e.DisplayText = SecurityHelper.GetUserFullName(e.Value.ToString()); } } }
其中的SecurityHelper.GetUserFullName是我對調用進行基於緩存的二次封裝，具體邏輯以下所示。
/// <summary> /// 根據用戶的ID，獲取用戶的全名，並放到緩存裏面 /// </summary> /// <param name="userId">用戶的ID</param> /// <returns></returns> public static string GetUserFullName(string userId) { string key = "Security_UserFullName" + userId; string fullName = MemoryCacheHelper.GetCacheItem<string>(key, delegate() { return BLLFactory<User>.Instance.GetFullNameByID(userId.ToInt32()); }, new TimeSpan(0, 30, 0));//30分鐘過時 return fullName; }
MemoryCacheHelper的方法GetCacheItem裏面的Func<T>我使用了一個匿名函數用來獲取緩存的值。
delegate() { return BLLFactory<User>.Instance.GetFullNameByID(userId.ToInt32()); }
而調用BLLFactory<User>.Instance.GetFullNameByID則是從數據庫裏面獲取對應的數據了。
這樣在第一次或者緩存過時的時候，自動調用業務對象類的方法來獲取數據了。
最後，在界面上調用GetUserFullName的方法便可實現基於緩存方式的調用，程序第一次使用的，碰到指定的鍵沒有數據，就去數據庫裏面獲取，之後碰到該鍵，則直接獲取緩存的數據了。
下面圖形是程序具體的實現效果。
固然，以上兩種方式都還能夠經過AOP的注入方式實現代碼的簡化操做，不過因爲對AOP的引入，會涉及到更多的知識點，並且熟悉程序還不夠，因此依然採用較爲經常使用的方式來處理緩存的數據。