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緩存基礎知識
緩存能夠減小生成內容所需的工做，從而顯著提升應用程序的性能和可伸縮性。 緩存最適用於不常常更改的 數據，生成 成本很高。 經過緩存，能夠比從數據源返回的數據的副本速度快得多。 應該對應用進行編寫和測試，使其 永不 依賴於緩存的數據。程序員
ASP.NET Core 支持多個不一樣的緩存。 最簡單的緩存基於 IMemoryCache。 IMemoryCache 表示存儲在 web 服務器的內存中的緩存。 在服務器場上運行的應用 (多臺服務器) 應確保會話在使用內存中緩存時處於粘滯狀態。 粘滯會話確保來自客戶端的後續請求都將發送到相同的服務器。web
內存中緩存能夠存儲任何對象。 分佈式緩存接口僅限 byte[] 。 內存中和分佈式緩存將緩存項做爲鍵值對。緩存
緩存指南
- 代碼應始終具備回退選項，以獲取數據，而 不是依賴於可用的緩存值。
- 緩存使用稀有資源內存,限制緩存增加：
- 不要 使用外部 輸入做爲緩存鍵。
- 使用過時限制緩存增加。
- 使用 SetSize、Size 和 SizeLimit 限制緩存大小]。 ASP.NET Core 運行時不會根據內存 壓力限制緩存 大小。 開發人員須要限制緩存大小。
使用
DI注入
建立一個NetCore控制檯項目，進行緩存的項目演示。服務器
控制檯項目只有一個初始化的Program.cs文件。基於NetCore進行項目編碼，每一步就是建立一個基礎模板，使用依賴注入的方式。async
nuget install Microsoft.Extensions.Hosting
public static class Program
{
static async void Main(string[] args)
{
var builder = new HostBuilder().ConfigureServices((context, service) =>
{
});
await builder.RunConsoleAsync();
}
}
注入緩存服務,控制檯須要下載庫 Microsoft.Extensions.Caching.Memory分佈式
nuget install Microsoft.Extensions.Caching.Memory
public static class Program
{
static async void Main(string[] args)
{
var builder = new HostBuilder().ConfigureServices((context, service) =>
{
service.AddMemoryCache();
service.AddScoped<CacheService>();//實際測試服務
service.AddHostedService<BackgroundJob>();//後臺執行方法
});
await builder.RunConsoleAsync();
}
}
後臺服務函數
public class BackgroundJob : IHostedService
{
private readonly CacheService _cacheService;
public BackgroundJob(CacheService cacheService)
{
_cacheService = cacheService;
}
public Task StartAsync(CancellationToken cancellationToken)
{
_cacheService.Action();
return Task.CompletedTask;
}
public Task StopAsync(CancellationToken cancellationToken)
{
return Task.CompletedTask;
}
}
MemoryCache使用總結
經過構造函數自動注入IMemoryCache工具
public class CacheService
{
private readonly IMemoryCache _memoryCache;
public CacheService(IMemoryCache memoryCache)
{
_memoryCache = memoryCache;
}
}
最基本的使用
Set方法根據Key設置緩存，默認緩存不過時性能
Get方法根據Key取出緩存
/// <summary>
/// 緩存設置
/// </summary>
public void BaseCache()
{
string cacheKey = "timestamp";
//set cache
_memoryCache.Set(cacheKey, DateTime.Now.ToString());
//get cache
Console.WriteLine(_memoryCache.Get(cacheKey));
}
IMemoryCache提供一些好的語法糖供開發者使用，具體內容看下方文檔
/// <summary>
/// 特殊方法的使用
/// </summary>
public void ActionUse()
{
//場景-若是緩存存在，取出。若是緩存不存在，寫入
//原始寫法
string cacheKey = "timestamp";
if (_memoryCache.Get(cacheKey) != null)
{
_memoryCache.Set(cacheKey, DateTime.Now.ToString());
}
else
{
Console.WriteLine(_memoryCache.Get(cacheKey));
}
//新寫法
var dataCacheValue = _memoryCache.GetOrCreate(cacheKey, entry =>
{
return DateTime.Now.ToString();
});
Console.WriteLine(dataCacheValue);
//刪除緩存
_memoryCache.Remove(cacheKey);
//場景 判斷緩存是否存在的同時取出緩存數據
_memoryCache.TryGetValue(cacheKey, out string cacheValue);
Console.WriteLine(cacheValue);
}
緩存過時策略
設置緩存經常使用的方式主要是如下二種
- 絕對到期（指定在一個固定的時間點到期）
- 滑動到期（在一個時間長度內沒有被命中則過時）
- 組合過時 (絕對過時+滑動過時）
絕對到期
過時策略 5秒後過時
//set absolute cache
string cacheKey = "absoluteKey";
_memoryCache.Set(cacheKey, DateTime.Now.ToString(), TimeSpan.FromSeconds(5));
//get absolute cache
for (int i = 0; i < 6; i++)
{
Console.WriteLine(_memoryCache.Get(cacheKey));
Thread.Sleep(1000);
}
滑動到期
過時策略 2秒的滑動過時時間，若是2秒內有訪問，過時時間延後。當2秒的區間內沒有訪問，緩存過時
//set slibing cache
string cacheSlibingKey = "slibingKey";
MemoryCacheEntryOptions options = new MemoryCacheEntryOptions();
options.SlidingExpiration = TimeSpan.FromSeconds(2);
_memoryCache.Set(cacheSlibingKey, DateTime.Now.ToString(), options);
//get slibing cache
for (int i = 0; i < 2; i++)
{
Console.WriteLine(_memoryCache.Get(cacheSlibingKey));
Thread.Sleep(1000);
}
for (int i = 0; i < 2; i++)
{
Thread.Sleep(2000);
Console.WriteLine(_memoryCache.Get(cacheSlibingKey));
}
組合過時
過時策略
6秒絕對過時+2秒滑動過時
知足任意一個緩存都將失效
string cacheCombineKey = "combineKey";
MemoryCacheEntryOptions combineOptions = new MemoryCacheEntryOptions();
combineOptions.SlidingExpiration = TimeSpan.FromSeconds(2);
combineOptions.AbsoluteExpiration = DateTime.Now.AddSeconds(6);
_memoryCache.Set(cacheCombineKey, DateTime.Now.ToString(), combineOptions);
//get slibing cache
for (int i = 0; i < 2; i++)
{
Console.WriteLine(_memoryCache.Get(cacheCombineKey));
Thread.Sleep(1000);
}
for (int i = 0; i < 6; i++)
{
Thread.Sleep(2000);
Console.WriteLine(i+"|" + _memoryCache.Get(cacheCombineKey));
}
Console.WriteLine("------------combineKey End----------------");
緩存狀態變化事件
當緩存更新、刪除時觸發一個回調事件，記錄緩存變化的內容。
/// <summary>
/// cache狀態變化回調
/// </summary>
public void CacheStateCallback()
{
MemoryCacheEntryOptions options = new MemoryCacheEntryOptions();
options.AbsoluteExpiration = DateTime.Now.AddSeconds(3
);
options.RegisterPostEvictionCallback(MyCallback, this);
//show callback console
string cacheKey = "absoluteKey";
_memoryCache.Set(cacheKey, DateTime.Now.ToString(), options);
Thread.Sleep(500);
_memoryCache.Set(cacheKey, DateTime.Now.ToString(), options);
_memoryCache.Remove(cacheKey);
}
private static void MyCallback(object key, object value, EvictionReason reason, object state)
{
var message = $"Cache entry state change:{key} {value} {reason} {state}";
((CacheService)state)._memoryCache.Set("callbackMessage", message);
Console.WriteLine(message);
}
緩存依賴策略
設置一個緩存A 設置一個緩存B,依賴於緩存A 若是緩存A失效,緩存B也失效
/// <summary>
/// 緩存依賴策略
/// </summary>
public void CacheDependencyPolicy()
{
string DependentCTS = "DependentCTS";
string cacheKeyParent = "CacheKeys.Parent";
string cacheKeyChild = "CacheKeys.Child";
var cts = new CancellationTokenSource();
_memoryCache.Set(DependentCTS, cts);
//建立一個cache策略
using (var entry = _memoryCache.CreateEntry(cacheKeyParent))
{
//當前key對應的值
entry.Value = "parent" + DateTime.Now;
//當前key對應的回調事件
entry.RegisterPostEvictionCallback(MyCallback, this);
//基於些key建立一個依賴緩存
_memoryCache.Set(cacheKeyChild, "child" + DateTime.Now, new CancellationChangeToken(cts.Token));
}
string ParentCachedTime = _memoryCache.Get<string>(cacheKeyParent);
string ChildCachedTime = _memoryCache.Get<string>(cacheKeyChild);
string callBackMsg = _memoryCache.Get<string>("callbackMessage");
Console.WriteLine("第一次獲取");
Console.WriteLine(ParentCachedTime + "|" + ChildCachedTime + "|" + callBackMsg);
//移除parentKey
_memoryCache.Get<CancellationTokenSource>(DependentCTS).Cancel();
Thread.Sleep(1000);
ParentCachedTime = _memoryCache.Get<string>(cacheKeyParent);
ChildCachedTime = _memoryCache.Get<string>(cacheKeyChild);
callBackMsg = _memoryCache.Get<string>("callbackMessage");
Console.WriteLine("第二次獲取");
Console.WriteLine(ParentCachedTime + "|" + ChildCachedTime + "|" + callBackMsg);
}
參考資料
Asp.Net Core 輕鬆學-在.Net Core 使用緩存和配置依賴策略
擁抱.NET Core系列：MemoryCache 緩存過時
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最後
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