使用asp.net的缓存技术提升站点性能

     最近在网上浏览到一篇关于.net的缓存的知识，讲解的挺详细的，对于最近这个刚入门者来讲仍是挺有价值的，记录一下，以供学习.  

      动态网站的好处就是信息能够随时更新，跟用户交互的功能，可是大部分的动态网站都是只须要把信息提交上去后，而后就没有或者不多须要更新的，用户在请求这些页面内容的时候，每次都要读取数据库，若是用户不少的状况下，就会给服务器带来压力，甚至会瘫痪。遇到这样的状况，人们想出了不少解决的办法，有生成静态页面的（好比 一些新闻系统，文章录入后就再也不须要更新的了或者极少更新的）、或者使用缓存技术的。

         ASP.NET提供三种主要形式的缓存：页面级输出缓存、用户控件级输出缓存（或称为片断缓存）和缓存API。输出缓存和片断缓存的优势是很是易于实现，在大多数状况下，使用这两种缓存就足够了。而缓存API则提供了额外的灵活性（其实是至关大的灵活性），可用于在应 用程序的每一层利用缓存。本文全面介绍了这三种缓存技术在系统各层中的应用。 　在ASP.NET提供的许多特性中，缓存支持无疑是我最欣赏的特性，我这样说固然是有充分理由的。相比ASP.NET的全部其余特性，缓存对应用程序的性能具备最大的潜在影响，利用缓存和其余机制，ASP.NET开发人员能够接受使用开销很大的控件（例如，DataGrid）构建站点时的额外开销，而没必要担忧性能会受到太大的影响。为了在应用程序中最大程度地利用缓存，您应该考虑在全部程序级别上都实现缓存的方法。

       页面级输出缓存

　　做为最简单的缓存形式，输出缓存只是在内存中保留为响应请求而发送的HTML的副本。其后再有请求时将提供缓存的输出，直到缓存到期，这样，性能有可能获得很大的提升（取决于须要多少开销来建立原始页面输出-发送缓存的输出老是很快，而且比较稳定）。

　　实现

　　要实现页面输出缓存，只要将一条OutputCache指令添加到页面便可。

         ＜%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="*" %＞

         如同其余页面指令同样，该指令应该出如今ASPX页面的顶部，即在任何输出以前。它支持五个属性（或参数），其中两个是必需的。Duration 必需属性。页面应该被缓存的时间，以秒为单位。必须是正整数。 Location 指定应该对输出进行缓存的位置。若是要指定该参数，则必须是下列选项之一：Any、Client、Downstream、None、Server或ServerAndClient。VaryByParam 必需属性。Request中变量的名称，这些变量名应该产生单独的缓存条目。“none”表示没有变更。“*”可用于为每一个不一样的变量数组建立新的缓存条目。变量之间用“;”进行分隔。VaryByHeader 基于指定的标头中的变更改变缓存条目。VaryByCustom 容许在global.asax中指定自定义变更（例如，“Browser”）。利用必需的Duration和VaryByParam选项的组合能够处理大多数状况。例如，若是您的产品目录容许用户基于categoryID和页变量查看目录页，您能够用参数值为“categoryID;page”的VaryByParam将产品目录缓存一段时间（若是产品不是随时都在改变，一小时仍是能够接受的，所以，持续时间是3600秒）。这将为每一个种类的每一个目录页建立单独的缓存条目。每一个条目从其第一个请求算起将维持一个小时。VaryByHeader和VaryByCustom主要用于根据访问页面的客户端对页面的外观或内容进行自定义。同一个URL可能须要同时为浏览器和移动电话客户端呈现输出，所以，须要针对不一样的客户端缓存不一样的内容版本。或者，页面有可能已经针对IE进行了优化，针对Netscape或Opera则应取消这种优化功能。后一个例子很是广泛，咱们将提供一个说明如何实现此目标的示例：

　　示例：VaryByCustom用于支持浏览器自定义

　　为了使每一个浏览器都具备单独的缓存条目，VaryByCustom的值能够设置为“browser”。此功能已经内置在缓存模块中，而且将针对每一个浏览器名称和主要版本插入单独的页面缓存版本。

         ＜%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="None" VaryByCustom="browser"%＞

       片断缓存，用户控件输出缓存

　　缓存整个页面一般并不可行，由于页面的某些部分是针对用户定制的。不过，页面的其余部分是整个应用程序共有的。这些部分最适合使用片断缓存和用户控件进行缓存。此外，菜单和其余布局元素，尤为是那些从数据源动态生成的元素，也能够用这种方法进行缓存。若是须要，能够按如下条件选择须要缓存的控件：

　　（1）某控件的属性已改变

　　（2）由页面级输出缓存所支持的任何一种页面或控件状态改变

　　一旦对某些控件进行了缓存，使用它们的几百个页面就能够共享这些控件，而再也不须要为每一个页面保留单独的控件缓存版本。

　　实现

　　片断缓存使用的语法与页面级输出缓存同样，但其应用于用户控件（.ascx文件）而不是Web窗体（.aspx文件）。除了Location属性，对于OutputCache在Web窗体上支持的全部属性，用户控件也一样支持。用户控件还支持名为VaryByControl的OutputCache属性，该属性将根据用户控件（一般是页面上的控件，例如，DropDownList）的成员的值改变该控件的缓存。若是指定了VaryByControl，能够省略VaryByParam。最后，在默认状况下，对每一个页面上的每一个用户控件都单独进行缓存。不过，若是一个用户控件不随应用程序中的页面改变，而且在全部页面都使用相同的名称，则能够设置参数Shared的值为“true”，该参数将使用户控件的缓存版本供引用该控件的全部页面使用。

　　示例

         ＜%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="*" %＞

　　该示例将缓存用户控件60秒，而且将针对查询字符串的每一个变更、针对此控件所在的每一个页面建立单独的缓存条目。

         ＜%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="none" VaryByControl="CategoryDropDownList" %＞

　　该示例将缓存用户控件60秒，而且将针对CategoryDrop，DownList控件的每一个不一样的值、针对此控件所在的每一个页面建立单独的缓存条目。

         ＜%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="none" VaryByCustom="browser"

Shared="true" %＞

　　最后，该示例将缓存用户控件60秒，而且将针对每一个浏览器名称和主要版本建立一个缓存条目。而后，每一个浏览器的缓存条目将由引用此用户控件的全部页面共享（只要全部页面都用相同的ID引用该控件便可）。

       缓存API，使用Cache对象

　　页面级和用户控件级输出缓存的确是一种能够迅速而简便地提升站点性能的方法，可是在ASP.NET中，缓存的真正灵活性和强大功能是经过Cache对象提供的。使用Cache对象，您能够存储任何可序列化的数据对象，基于一个或多个依赖项的组合来控制缓存条目到期的方式。这些依赖项能够包括自从某对象被缓存后通过的时间、自从某对象上次被访问后通过的时间、对文件或文件夹的更改以及对其余缓存对象的更改，在略做处理后还能够包括对数据库中特定表的更改。

　　在Cache中存储数据

　　在Cache中存储数据的最简单的方法就是使用一个键为其赋值，就像HashTable或Dictionary对象同样：

         Cache["key"] = "value";

         这种作法将在缓存中存储项，同时不带任何依赖项，所以它不会到期，除非缓存引擎为了给其余缓存数据提供空间而将其删除。要包括特定的缓存依赖项，可以使用Add()或Insert()方法。其中每一个方法都有几个重载。Add()和Insert()之间的惟一区别是，Add()返回对已缓存对象的引用，而Insert()没有返回值（在C#中为空，在VB中为Sub）。

　　示例

         Cache.Insert("key", myXMLFileData, new

         System.Web.Caching.CacheDependency(Server.MapPath("users.xml")));

　　该示例可将文件中的xml数据插入缓存，无需在之后请求时从文件读取。CacheDependency的做用是确保缓存在文件更改后当即到期，以即可以从文件中提取最新数据，从新进行缓存。若是缓存的数据来自若干个文件，还能够指定一个文件名的数组。

         Cache.Insert("dependentkey", myDependentData, new

         System.Web.Caching.CacheDependency(new string[] {}, new string[]

{"key"}));

　　该示例可插入键值为“key”的第二个数据块（取决因而否存在第一个数据块）。若是缓存中不存在名为“key”的键，或者若是与该键相关联的对象已到期或被更新，则“dependentkey”的缓存条目将到期。

         Cache.Insert("key", myTimeSensitiveData, null,

         DateTime.Now.AddMinutes(1), TimeSpan.Zero);

　　绝对到期：此示例将对受时间影响的数据缓存一分钟，一分钟事后，缓存将到期。注意，绝对到期和滚动到期（见下文）不能一块儿使用。

         Cache.Insert("key", myFrequentlyAccessedData, null,        System.Web.Caching.Cache.NoAbsoluteExpiration, TimeSpan.FromMinutes(1));

　　动态滚动到期：此示例将缓存一些频繁使用的数据。数据将在缓存中一直保留下去，除非数据未被引用的时间达到了一分钟。注意，动态滚动到期和绝对到期不能一块儿使用。

       缓存数据引用模式

　　每当咱们尝试访问缓存中的数据时，都应该考虑到一种状况，那就是数据可能已经不在缓存中了。所以，下面的模式应该广泛适用于您对缓存的数据的访问。在这种状况下，咱们假定已缓存的数据是一个数据表。

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;

}

　　关于此模式，有如下几点须要注意：

　　1) 某些值（例如，cacheKey、cacheItem和缓存持续时间）是一次定义的，而且只定义一次。

　　2) 能够根据须要跳过缓存-例如，当注册一个新客户并重定向到客户列表后，最好的作法可能就是跳过缓存，用最新数据从新填充缓存，该数据包括新插入的客户。

　　3) 缓存只能访问一次。这种作法能够提升性能，并确保不会发生NullReferenceExceptions，由于该项在第一次被检查时是存在的，但第二次检查以前就已经到期了。

　　4) 该模式使用强类型检查。C#中的“as”运算符尝试将对象转换为类型，若是失败或该对象为空，则只返回null（空）。

　　5) 持续时间存储在配置文件中。在理想的状况下，全部的缓存依赖项（不管是基于文件的，或是基于时间的，仍是其余类型的依赖项）都应该存储在配置文件中，这样就能够进行更改并轻松地测量性能。我还建议您指定默认缓存持续时间，并且，若是没有为所使用的cacheKey指定持续时间，就让GetCacheSecondsFromConfig()方法使用该默认持续时间。

　　小结

　　缓存可使应用程序的性能获得很大的提升，所以在设计应用程序以及对应用程序进行性能测试时应该予以考虑。应用程序总会或多或少地受益于缓存，固然有些应用程序比其余应用程序更适合使用缓存。对ASP.NET提供的缓存选项的深入理解是任何ASP.NET开发人员应该掌握的重要技巧。