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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);
}
参考资料
AspNetCore中的缓存内存
.NetCore缓存篇之MemoryCache
Asp.Net Core 轻松学-在.Net Core 使用缓存和配置依赖策略
拥抱.NET Core系列：MemoryCache 缓存过期
https://www.cnblogs.com/ants/p/8482227.html
https://blog.csdn.net/u010476739/article/details/102947433
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最后
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