NET下三種緩存機制（Winform裏面的緩存使用 ）

原文（http://www.cnblogs.com/wuhuacong/p/3526335.html）很是感謝伍華聰做者的分享！

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。

.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。

System.Runtime.Caching這是在.NET 4.0中新增的緩存框架，主要是使用MemoryCache對象，該對象存在於程序集System.Runtime.Caching.dll。

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。

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。

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。

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。

 1 /// <summary>
 2 /// 對業務類進行構造的工廠類
 3 /// </summary>
 4 /// <typeparam name="T">業務對象類型</typeparam>
 5 public class BLLFactory<T> where T : class
 6 {
 7 private static Hashtable objCache = new Hashtable();
 8 private static object syncRoot = new Object();
 9 
10 /// <summary>
11 /// 建立或者從緩存中獲取對應業務類的實例
12 /// </summary>
13 public static T Instance
14 {
15 get
16 {
17 string CacheKey = typeof(T).FullName;
18 T bll = (T)objCache[CacheKey];　 //從緩存讀取 
19 if (bll == null)
20 {
21 lock (syncRoot)
22 {
23 if (bll == null)
24 {
25 bll = Reflect<T>.Create(typeof(T).FullName, typeof(T).Assembly.GetName().Name); //反射建立，並緩存
26 objCache.Add(typeof(T).FullName, bll);
27 }
28 }
29 }
30 return bll;
31 }
32 }
33 }

二、使用.NET4.0的MemoryCache對象實現緩存

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。

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。

 1 /// <summary>
 2     /// 基於MemoryCache的緩存輔助類
 3     /// </summary>
 4     public static class MemoryCacheHelper
 5     {
 6         private static readonly Object _locker = new object();
 7      
 8         public static T GetCacheItem<T>(String key, Func<T> cachePopulate, TimeSpan? slidingExpiration = null, DateTime? absoluteExpiration = null)
 9         {
10             if(String.IsNullOrWhiteSpace(key)) throw new ArgumentException("Invalid cache key");
11             if(cachePopulate == null) throw new ArgumentNullException("cachePopulate");
12             if(slidingExpiration == null && absoluteExpiration == null) throw new ArgumentException("Either a sliding expiration or absolute must be provided");
13      
14             if(MemoryCache.Default[key] == null)
15             {
16                 lock(_locker)
17                 {
18                     if(MemoryCache.Default[key] == null)
19                     {
20                         var item = new CacheItem(key, cachePopulate());
21                         var policy = CreatePolicy(slidingExpiration, absoluteExpiration);
22      
23                         MemoryCache.Default.Add(item, policy);
24                     }
25                 }
26             }
27      
28             return (T)MemoryCache.Default[key];
29         }
30      
31         private static CacheItemPolicy CreatePolicy(TimeSpan? slidingExpiration, DateTime? absoluteExpiration)
32         {
33             var policy = new CacheItemPolicy();
34      
35             if(absoluteExpiration.HasValue)
36             {
37                 policy.AbsoluteExpiration = absoluteExpiration.Value;
38             }
39             else if(slidingExpiration.HasValue)
40             {
41                 policy.SlidingExpiration = slidingExpiration.Value;
42             }
43      
44             policy.Priority = CacheItemPriority.Default;
45      
46             return policy;
47         }
48     }

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。

 1 void gridView1_CustomColumnDisplayText(object sender, DevExpress.XtraGrid.Views.Base.CustomColumnDisplayTextEventArgs e)
 2         {
 3             if (e.Column.FieldName.Equals("ProcUser") || e.Column.FieldName.Equals("ProcUid") || e.Column.FieldName.Equals("UserId"))
 4             {
 5                 if (e.Value != null)
 6                 {
 7                     e.DisplayText = SecurityHelper.GetUserFullName(e.Value.ToString());
 8                 }
 9             }
10         }

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。

 1 /// <summary>
 2         /// 根據用戶的ID，獲取用戶的全名，並放到緩存裏面
 3         /// </summary>
 4         /// <param name="userId">用戶的ID</param>
 5         /// <returns></returns>
 6         public static string GetUserFullName(string userId)
 7         {            
 8             string key = "Security_UserFullName" + userId;
 9             string fullName = MemoryCacheHelper.GetCacheItem<string>(key,
10                 delegate() { return BLLFactory<User>.Instance.GetFullNameByID(userId.ToInt32()); },
11                 new TimeSpan(0, 30, 0));//30分鐘過時
12             return fullName;
13         }

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。

1 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。