深入System.Web.Caching命名空间 教你Hold住缓存管理(一)

本文分三篇，从缓存所在命名空间System.Web.Caching开始，详细的介绍.NET框架提供的缓存类和操作方法。看完之后你将学会:

• 第一篇－如何实现简单的数据缓存
• 第二篇－缓存从文件中读取的数据，并通过文件依赖实现缓存数据的及时更新
• 第三篇－缓存数据库中的整张表，并通过数据库依赖实现缓存数据的及时更新

一，System .Web.Caching与缓存工作机制简介

　　System.Web.Caching是用来管理缓存的命名空间，其父级空间是System.Web，由此可见，缓存通常用于Web网站的开发，包括在B/S项目中的开发。

　　缓存的设计主要是考虑到网络带宽可能会延缓数据的提交与回发，如果把数据保存在客户端，用户就可以直接从客户端读取数据，减少客户端与服务器端的数据交互，提高程序的性能。

　　缓存命名空间中的类及其说明:

• Cache 对缓存对象的编辑类，其操作包括缓存的增删改
• CacheDependency 基本缓存对象的依赖，当基本对象发生变化时，更新缓存内容
• SqlCacheDependency 数据库缓存对象的依赖，当数据库中的数据发生变化时，更新缓内容

　　其中，缓存任何对象都使用类Cache，但当缓存发生改变时，普通对象与数据库对象的依赖处理不同，分别对应以上两个依赖。

　　下图展示了三层结构中缓存的工作机制:

　　

二，管理缓存的类:Cache

　　1.功能说明

　　Cache类属于字典类(键-值对)，其根据一定的规则存储用户需要的数据，这些数据的类型不受限制，缓存的数据可以是字符串，数组，数据表，自定义类等等。

　　使用Cache类的优点是当缓存的数据发生变化时，Cache类会让当前缓存数据失效，并实现缓存数据的重新添加，然后通知应用程序，报告缓存的及时更新。

　　2.语法定义

　　Cache类的语法定义如下:

public sealed class Cache : IEnumerable

　　

　　通过定义发现，Cache类是sealed密封的类，不能被集成。同时Cache继承了IEnumerable接口，允许对集合中的数据进行枚举操作。

　　缓存的生命周期随着应用程序域的活动结束而终止，也就是说只要应用程序域依然出于活动状态，缓存就一直会保持，因为每个应用程序域都会创建一个缓存实例。此实例的信息可以通过HttpContext对象,Page对象的Cache属性获取。

　　3.方法详解

　　Cache类的方法主要提供对缓存数据的编辑操作:

• Add 将数据添加到Cache对象
• Insert 向Cache中插入数据项，可用于修改已经存在的缓存数据项
• Remove 移除Cache对象中的缓存数据项
• Get 从Cache对象中获取指定的数据项，注意返回的是Object类型，需要进行类型转换。
• GetType 从Cache对象中获取数据项的类型，判断数据类型后方便进行类型转换。
• GetEnumerator 循环访问Cache对象中的缓存数据项，其返回类型是"IDictionaryEnumerator"

　　最需要注意的是Add方法的参数，其使用语法如下:

public object Add(
string key, object value, CacheDependency dependencies, 
DateTime absoluteExpiration, TimeSpan slidingExpiration, 
CacheItemPriority priority, CacheItemRemovedCallback onRemoveCallback
);

• key:表示缓存数据项的键值Key，必须是唯一的。
• value:要添加到缓存的项。可以是任意的类型。
• dependencies:表示缓存的依赖项，此项发生变化时就意味着缓存内容已经过期，并从缓存中移除。如果没有依赖项，则此值设置为null。
• absoluteExpiration:绝对到期，所添加对象将到期并被从缓存中移除的时间。
• slidingExpiration:可调到期，最后一次访问所添加对象时与该对象到期时之间的时间间隔。如果该值等效于20分钟，则对象在最后一次被访问20分钟之后将到期并从缓存中移除。
• priority:撤销缓存的优先值，由System.Web.Caching.CacheItemPriority枚举表示。缓存在退出对象时使用该值,优先级低的数据项先被删除。
• onRemoveCallback:表示缓存删除数据对象时调用的时间，一般用作通知程序。

　　特别有一点要提一下，绝对到期和可调到期只能指定一个，

　　使用绝对到期，则可调到期值必须为System.Web.Caching.Cache.NoSlidingExpiration，禁用可调到期。

　　反之，使用可调到期，则绝对到期的值必须为System.Web.Caching.Cache.NoAbsoluteExpiration，禁用绝对到期。

　　Insert方法和Add方法的参数是一样的，不过Insert方法提供了更多的重载，如果你不提供某个值，那这个值就会被设置为默认值。

　　下面的例子演示了Cache的基本用法:

 public partial class _Default : System.Web.UI.Page
    {
        protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            Cache["League"] = "NBA";//指定了Key与Value，其他参数均为默认值
            Cache["League"] = "CBA";//更新缓存项内容方法，同上
            ArrayList player = new ArrayList();
            player.Add("JohnConnor");
            player.Add("YaoMing");
            player.Add("KobeBryant");
            //使用Add方法新增一个缓存项，Key为"Player",值为player对象，可调到期10分钟，优先级Normal，无回调委托
            Cache.Add("Player", player, null, Cache.NoAbsoluteExpiration, TimeSpan.FromMinutes(10), CacheItemPriority.Normal, null);
            player[0] = "MichaelJordan";
            Cache.Insert("Player", player);//Insert方法可以用来插入缓存项或更新其内容，这里使用了最简单的重载
            Response.Write(Cache["Player"].GetType().Name + "</br>");//GetType方法可以来获取缓存项内容的类型
            Response.Write(Cache.Get("League").ToString() + "</br>");//Get方法来根据Key获取Value
            IDictionaryEnumerator mycache = Cache.GetEnumerator();//使用GetEnumerator方法来遍历缓存项
            while (mycache.MoveNext())
                Response.Write(mycache.Key + "</br>");
            Cache.Remove("League");//移除Key为"League"的缓存项
        }
    }

　　

　　代码中使用了ArrayList，所有别忘记了添加”System.Collections“命名空间的引用，当然使用Cache，别忘记了添加”System.Web.Caching“.

　　4.属性详解

　　Cache类的属性主要用来获取缓存数据的一些基本信息，这里主要介绍Count和Item属性。

　　Count用来获取缓存中所有缓存项的总数:

Response.Write(Cache.Count);//缓存项总数

　　Item用于返回制定项的内容，前面其实已经演示过了，一般继承”IEnumerable“接口的类都有这样的属性，使用[]来包装，用法如下:

Response.Write(Cache["League"]);

 

三，典型应用，实现数据缓存的快速读取

　　Cache主要用来缓存使用频率高且不需经常更新的数据。我们来做一个球员列表的缓存，为了演示方便，假设不从数据库中读取数据，而是存在一个ArrayList对象中。

　　1.首先在打开VisualStudio创建一个ASP.NET网站，命名为”JohnConnor.CacheSample“。

　　2.打开默认生成的Default.aspx页，在设计视图中添加一个下拉列表框和一个按钮。

　　3.切换到页面的代码视图，不要忘记添加命名空间的引用喔。

using System.Collections;
using System.Web.Caching;

　　4.在”Page_Loda“事件中判断是否存在球员列表缓存，如果没有，则将球员列表添加到缓存中。详细代码如下:

 protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            if (!Page.IsPostBack)
            {
                ArrayList player = new ArrayList();
                player.Add("JohnConnor");
                player.Add("YaoMing");
                player.Add("KobeBryant");
                if (Cache["Player"] == null)//如果没有缓存就添加缓存
                {
                    Cache.Add("Player", player, null, Cache.NoAbsoluteExpiration, TimeSpan.FromSeconds(10), CacheItemPriority.Normal, null);
                }
            }
        }

　　

　　5.然后我们在按钮的双击事件中判断是否有球员列表的缓存，有则显示列表内容，没有则清空下拉框:

 protected void Button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            if (Cache["Player"] != null)//判断缓存是否失效
            {
                //缓存未失效则取出球员列表缓存
                DropDownList1.DataSource = Cache["Player"] as ArrayList;
                DropDownList1.DataBind();
            }
            else
            {
                DropDownList1.Items.Clear();//缓存失效则清空列表
            }
        }

　　现在F5运行程序，因为我们设定的是可调到期10秒，可就是说距离最后一次访问10秒后，缓存就会失效。

　　我们在一开始10秒内点击按钮，球员列表就会被绑定到下拉框。

　　但之后的10秒内无动作，再点击的话，下拉框就会被清空。因为缓存已经失效了。

　　这一篇是缓存管理的第一篇，我们介绍了System.Web.Caching命名空间和其下Cache类的使用方法，并没有涉及缓存依赖的内容。

　　当实际数据改变的时候，如果缓存不发生改变，那是很糟糕的事情，随后的两篇将会介绍通过依赖项来实现缓存数据的即时更新。希望大家捧场。