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一文读懂NetCore的缓存

日期：2021-07-27点击：533收藏

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缓存基础知识

缓存可以减少生成内容所需的工作，从而显著提高应用程序的性能和可伸缩性。缓存最适用于不经常更改的 数据，生成 成本很高。通过缓存，可以比从数据源返回的数据的副本速度快得多。应该对应用进行编写和测试，使其永不依赖于缓存的数据。

ASP.NET Core 支持多个不同的缓存。最简单的缓存基于 IMemoryCache。 IMemoryCache 表示存储在 web 服务器的内存中的缓存。在服务器场上运行的应用 (多台服务器) 应确保会话在使用内存中缓存时处于粘滞状态。粘滞会话确保来自客户端的后续请求都将发送到相同的服务器。

内存中缓存可以存储任何对象。分布式缓存接口仅限 byte[] 。内存中和分布式缓存将缓存项作为键值对。

缓存指南

代码应始终具有回退选项，以获取数据，而不是依赖于可用的缓存值。
缓存使用稀有资源内存,限制缓存增长：
- 不要 使用外部 输入作为缓存键。
- 使用过期限制缓存增长。
- 使用 SetSize、Size 和 SizeLimit 限制缓存大小]。 ASP.NET Core 运行时不会根据内存 压力限制缓存 大小。开发人员需要限制缓存大小。

使用

DI注入

创建一个NetCore控制台项目，进行缓存的项目演示。

控制台项目只有一个初始化的Program.cs文件。基于NetCore进行项目编码，每一步就是创建一个基础模板，使用依赖注入的方式。

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(); } }

注入缓存服务,控制台需要下载库 Microsoft.Extensions.Caching.Memory

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>();//实际测试服务 service.AddHostedService<BackgroundJob>();//后台执行方法 }); await builder.RunConsoleAsync(); } }

后台服务

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使用总结

通过构造函数自动注入IMemoryCache

public class CacheService { private readonly IMemoryCache _memoryCache; public CacheService(IMemoryCache memoryCache) { _memoryCache = memoryCache; } }

最基本的使用

Set方法根据Key设置缓存，默认缓存不过期

Get方法根据Key取出缓存

/// <summary> /// 缓存设置 /// </summary> public void BaseCache() { string cacheKey = "timestamp"; //set cache _memoryCache.Set(cacheKey, DateTime.Now.ToString()); //get cache Console.WriteLine(_memoryCache.Get(cacheKey)); }

IMemoryCache提供一些好的语法糖供开发者使用，具体内容看下方文档

/// <summary> /// 特殊方法的使用 /// </summary> public void ActionUse() { //场景-如果缓存存在，取出。如果缓存不存在，写入 //原始写法 string cacheKey = "timestamp"; if (_memoryCache.Get(cacheKey) != null) { _memoryCache.Set(cacheKey, DateTime.Now.ToString()); } else { Console.WriteLine(_memoryCache.Get(cacheKey)); } //新写法 var dataCacheValue = _memoryCache.GetOrCreate(cacheKey, entry => { return DateTime.Now.ToString(); }); Console.WriteLine(dataCacheValue); //删除缓存 _memoryCache.Remove(cacheKey); //场景 判断缓存是否存在的同时取出缓存数据 _memoryCache.TryGetValue(cacheKey, out string cacheValue); Console.WriteLine(cacheValue); }

缓存过期策略

设置缓存常用的方式主要是以下二种

绝对到期（指定在一个固定的时间点到期）
滑动到期（在一个时间长度内没有被命中则过期）
组合过期 (绝对过期+滑动过期）

绝对到期

过期策略 5秒后过期

//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); }

滑动到期

过期策略 2秒的滑动过期时间，如果2秒内有访问，过期时间延后。当2秒的区间内没有访问，缓存过期

//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)); }

组合过期

过期策略

6秒绝对过期+2秒滑动过期

满足任意一个缓存都将失效

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----------------");

缓存状态变化事件

当缓存更新、删除时触发一个回调事件，记录缓存变化的内容。

/// <summary> /// cache状态变化回调 /// </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); }

缓存依赖策略

设置一个缓存A 设置一个缓存B,依赖于缓存A 如果缓存A失效,缓存B也失效

/// <summary> /// 缓存依赖策略 /// </summary> public void CacheDependencyPolicy() { string DependentCTS = "DependentCTS"; string cacheKeyParent = "CacheKeys.Parent"; string cacheKeyChild = "CacheKeys.Child"; var cts = new CancellationTokenSource(); _memoryCache.Set(DependentCTS, cts); //创建一个cache策略 using (var entry = _memoryCache.CreateEntry(cacheKeyParent)) { //当前key对应的值 entry.Value = "parent" + DateTime.Now; //当前key对应的回调事件 entry.RegisterPostEvictionCallback(MyCallback, this); //基于些key创建一个依赖缓存 _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("第一次获取"); 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("第二次获取"); Console.WriteLine(ParentCachedTime + "|" + ChildCachedTime + "|" + callBackMsg); }