Winform里面的缓存，MemoryCache使用

缓存在很多情况下需要用到，合理利用缓存可以一方面可以提高程序的响应速度，同时可以减少对特定资源访问的压力。本文主要针对自己在Winform方面的缓存使用做一个引导性的介绍，希望大家能够从中了解一些缓存的使用场景和使用方法。缓存是一个中大型系统所必须考虑的问题。为了避免每次请求都去访问后台的资源（例如数据库），我们一般会考虑将一些更新不是很频繁的，可以重用的数据，通过一定的方式临时地保存起来，后续的请求根据情况可以直接访问这些保存起来的数据。这种机制就是所谓的缓存机制。

.NET 4.0的缓存功能主要由三部分组成：System.Runtime.Caching，System.Web.Caching.Cache和Output Cache。

MemoryCache对象：这是在.NET 4.0中新增的缓存框架，在Namespace:System.Runtime.Caching ，Assembly:System.Runtime.Caching.dll中。

System.Web.Caching.Cache这个则是在.NET2.0开始就一直存在的缓存对象，一般主要用在Web中，当然也可以用于Winform里面，不过要引用System.Web.dll。

Output Cache则是Asp.NET里面使用的，在ASP.NET 4.0之前的版本都是直接使用System.Web.Caching.Cache来缓存HTML片段。在ASP.NET 4.0中对它进行了重新设计，提供了一个OutputCacheProvider供开发人员进行扩展，但是它默认情况下，仍然使用System.Web.Caching.Cache来做做缓存。

1、自定义Hastable的缓存处理。

除了上面三种的缓存机制，一般我们还可以在静态对象里面通过HashTable或者Dictionary的方式进行自定义的缓存存储和使用。

例如我在我自己所开发的程序里面，都使用了工厂类来创建业务对象，由于创建业务对象以及数据访问层对象，是一个在界面或者中间层反复调用的操作，因此需要把经常调用的对象把它存储起来，下载调用的时候，直接从内存中取出来即可。如下面的BLLFactory类，就是一个基于泛型对象的业务类的创建操作，使用了基于Hashtable的静态对象进行缓存处理。

    /// <summary>
    /// 对业务类进行构造的工厂类
    /// </summary>
    /// <typeparam name="T">业务对象类型</typeparam>
    public class BLLFactory<T> where T : class
    {
        private static Hashtable objCache = new Hashtable();
        private static object syncRoot = new Object();

        /// <summary>
        /// 创建或者从缓存中获取对应业务类的实例
        /// </summary>
        public static T Instance
        {
            get
            {
                string CacheKey = typeof(T).FullName;
                T bll = (T)objCache[CacheKey];　 //从缓存读取  
                if (bll == null)
                {
                    lock (syncRoot)
                    {
                        if (bll == null)
                        {
                            bll = Reflect<T>.Create(typeof(T).FullName, typeof(T).Assembly.GetName().Name); //反射创建，并缓存
                            objCache.Add(typeof(T).FullName, bll);
                        }
                    }
                }
                return bll;
            }
        }
    } 

2、使用.NET4.0的MemoryCache对象实现缓存

MemoryCache的使用网上介绍的不多，不过这个是.NET4.0新引入的缓存对象，估计主要是替换原来企业库的缓存模块，使得.NET的缓存可以无处不在，而不用基于特定的Windows版本上使用。

首先我们使用来创建一个基于MemoryCache的辅助类MemoryCacheHelper，方便调用进行缓存处理。

    /// <summary>
    /// 基于MemoryCache的缓存辅助类
    /// </summary>
    public static class MemoryCacheHelper
    {
        private static readonly Object _locker = new object();
     
        public static T GetCacheItem<T>(String key, Func<T> cachePopulate, TimeSpan? slidingExpiration = null, DateTime? absoluteExpiration = null)
        {
            if(String.IsNullOrWhiteSpace(key)) throw new ArgumentException("Invalid cache key");
            if(cachePopulate == null) throw new ArgumentNullException("cachePopulate");
            if(slidingExpiration == null && absoluteExpiration == null) throw new ArgumentException("Either a sliding expiration or absolute must be provided");
     
            if(MemoryCache.Default[key] == null)
            {
                lock(_locker)
                {
                    if(MemoryCache.Default[key] == null)
                    {
                        var item = new CacheItem(key, cachePopulate());
                        var policy = CreatePolicy(slidingExpiration, absoluteExpiration);
     
                        MemoryCache.Default.Add(item, policy);
                    }
                }
            }
     
            return (T)MemoryCache.Default[key];
        }
     
        private static CacheItemPolicy CreatePolicy(TimeSpan? slidingExpiration, DateTime? absoluteExpiration)
        {
            var policy = new CacheItemPolicy();
     
            if(absoluteExpiration.HasValue)
            {
                policy.AbsoluteExpiration = absoluteExpiration.Value;
            }
            else if(slidingExpiration.HasValue)
            {
                policy.SlidingExpiration = slidingExpiration.Value;
            }
     
            policy.Priority = CacheItemPriority.Default;
     
            return policy;
        }
    }

下面在给个经过改良的版本，供参考吧！

    /// <summary>
    /// 基于System.Runtime.Caching.dll中的MemoryCache的缓存辅助类
    /// </summary>
    public static class MemoryCacheHelper
    {
        
        private static readonly Object _locker = new object();

        /// <summary>
        /// 如果缓存中存在指定的key，则优先从缓存中返回
        /// </summary>
        /// <typeparam name="T">返回值类型</typeparam>
        /// <param name="key">缓存关键字</param>
        /// <param name="cachePopulate">需要执行的方法、Lambda表达式、(匿名)代理等。
        /// <code>例如：() => "测试",  或者 
        /// delegate () { return new aaa("测试"); },
        /// </code>
        /// </param>
        /// <param name="slidingExpiration">滑动窗口模式的使用过期时间</param>
        /// <param name="absoluteExpiration">绝对过期时间</param>
        /// <returns></returns>
        public static T GetCacheItem<T>(String key, Func<T> cachePopulate, TimeSpan? slidingExpiration = null, DateTime? absoluteExpiration = null)
        {
            if (String.IsNullOrWhiteSpace(key)) throw new ArgumentException("Invalid cache key");
            if (cachePopulate == null) throw new ArgumentNullException("cachePopulate");
            if (slidingExpiration == null && absoluteExpiration == null) throw new ArgumentException("Either a sliding expiration or absolute must be provided");

            if (MemoryCache.Default[key] == null)
            {
                lock (_locker)
                {
                    if (MemoryCache.Default[key] == null)
                    {
                        var item = new CacheItem(key, cachePopulate());
                        var policy = CreatePolicy(slidingExpiration, absoluteExpiration);

                        MemoryCache.Default.Add(item, policy);
                    }
                }
            }

            return (T)((MemoryCache.Default[key] is T) ? MemoryCache.Default[key] : default(T));
            //return (T)MemoryCache.Default[key];
        }


        /// <summary>
        /// 如果缓存中存在指定的key，则优先从缓存中返回
        /// </summary>
        /// <typeparam name="T">返回值类型</typeparam>
        /// <param name="key">缓存关键字</param>
        /// <param name="cachePopulate">需要执行的方法、Lambda表达式、(匿名)代理等。
        /// <code>例如：() => "测试",  或者 
        /// delegate () { return new aaa("测试"); },
        /// </code>
        /// </param>
        /// <param name="expirationTime">缓存过期时间</param>
        /// <param name="expirationTimeType">缓存过期时间类型</param>
        /// <param name="enabledCache">是否启用缓存，如果false则每次都是直接执行被调方法cachePopulate，默认启用，</param>
        /// <returns></returns>
        public static T GetCacheItem<T>(String key, Func<T> cachePopulate, TimeSpan expirationTime, ExpirationTimeType expirationTimeType, bool enabledCache = true)
        {
            if (String.IsNullOrWhiteSpace(key)) throw new ArgumentException("Invalid cache key");
            if (cachePopulate == null) throw new ArgumentNullException("cachePopulate");
            if (expirationTime == null) throw new ArgumentException("Either a sliding expiration must be provided");

            T tmp = default(T);

            if (enabledCache)
            {
                if (MemoryCache.Default[key] == null)
                {
                    lock (_locker)
                    {
                        if (MemoryCache.Default[key] == null)
                        {
                            Console.WriteLine("MemoryCache is null.");
                            CacheItem item = new CacheItem(key, cachePopulate());

                            CacheItemPolicy policy = null;
                            if (expirationTimeType == ExpirationTimeType.AbsoluteExpirationTimeType)
                                policy = CreatePolicy(null, DateTime.Now.Add(expirationTime));
                            else if (expirationTimeType == ExpirationTimeType.SlidingExpirationTimeType)
                                policy = CreatePolicy(expirationTime, null);
                            else
                                policy = CreatePolicy(TimeSpan.Zero, null);

                            MemoryCache.Default.Add(item, policy);
                        }
                    }
                }
                tmp = (MemoryCache.Default[key] is T) ? (T)MemoryCache.Default[key] : default(T);
                //return (MemoryCache.Default[key] is T) ? (T)MemoryCache.Default[key] : default(T);
                //return (T)MemoryCache.Default[key];
            }
            else
            {
                tmp = cachePopulate();
            }

            return tmp;
        }

        
        /// <summary>
        /// 从缓存中移除知道键值的缓存对象
        /// </summary>
        /// <param name="key">缓存对象的键</param>
        /// <returns></returns>
        public static bool RemoveCacheItem(string key)
        {
            bool isRemove = false;
            try
            {
                if (MemoryCache.Default[key] != null)
                {
                    lock (_locker)
                    {
                        if (MemoryCache.Default[key] != null)
                        {
                            MemoryCache.Default.Remove(key);
                        }
                    }
                }
                isRemove = true;
            }
            catch (Exception ex)
            {
                throw ex;
            }

            return isRemove;
        }

        
        /// <summary>
        /// 构造缓存过期时间和优先级
        /// </summary>
        /// <param name="slidingExpiration">滑动窗口模式的使用过期时间</param>
        /// <param name="absoluteExpiration">绝对过期时间</param>
        /// <returns></returns>
        private static CacheItemPolicy CreatePolicy(TimeSpan? slidingExpiration, DateTime? absoluteExpiration)
        {
            if (slidingExpiration == null && absoluteExpiration == null)
                throw new ArgumentException("Either a sliding expiration or absolute must be provided");

            CacheItemPolicy policy = new CacheItemPolicy();

            if (slidingExpiration.HasValue)
            {
                policy.SlidingExpiration = slidingExpiration.Value;
            }
            else if (absoluteExpiration.HasValue)
            {
                policy.AbsoluteExpiration = absoluteExpiration.Value;
            }
            policy.Priority = CacheItemPriority.Default;

            //List<string> filePaths = new List<string>();
            //filePaths.Add("c:\cache\example.txt");
            //policy.ChangeMonitors.Add(new HostFileChangeMonitor(filePaths));

            return policy;
        }

        
        /// <summary>
        /// 缓存过期时间类型
        /// </summary>
        public enum ExpirationTimeType
        {
            /// <summary>
            /// 滑动窗口模式的使用过期时间
            /// </summary>
            SlidingExpirationTimeType = 1,

            /// <summary>
            /// 绝对过期时间
            /// </summary>
            AbsoluteExpirationTimeType = 2
        }


    }

这个辅助类只有一个public方法，就是GetCacheItem，使用的时候，需要指定key和获取数据的处理代理，还有缓存的过期时间，是基于TimeSpan的还是基于绝对时间的，选择其一。

上面的辅助类，我们在什么情况下会使用到呢？

假如在一个工作流模块中用到了人员ID，而人员ID需要进行人员名称的转义，人员信息我们一般知道放在权限系统模块里面，那么如果在工作流里面需要频繁对人员ID进行转义，那么就需要方法调用权限系统的接口模块，这样处理就可以使用缓存模块进行优化处理的了。

        void gridView1_CustomColumnDisplayText(object sender, DevExpress.XtraGrid.Views.Base.CustomColumnDisplayTextEventArgs e)
        {
            if (e.Column.FieldName.Equals("ProcUser") || e.Column.FieldName.Equals("ProcUid") || e.Column.FieldName.Equals("UserId"))
            {
                if (e.Value != null)
                {
                    e.DisplayText = SecurityHelper.GetUserFullName(e.Value.ToString());
                }
            }
        }

其中的SecurityHelper.GetUserFullName是我对调用进行基于缓存的二次封装，具体逻辑如下所示。

        /// <summary>
        /// 根据用户的ID，获取用户的全名，并放到缓存里面
        /// </summary>
        /// <param name="userId">用户的ID</param>
        /// <returns></returns>
        public static string GetUserFullName(string userId)
        {            
            string key = "Security_UserFullName" + userId;
            string fullName = MemoryCacheHelper.GetCacheItem<string>(key,
                delegate() { return BLLFactory<User>.Instance.GetFullNameByID(userId.ToInt32()); },
                new TimeSpan(0, 30, 0));//30分钟过期
            return fullName;
        }

MemoryCacheHelper的方法GetCacheItem里面的Func<T>我使用了一个匿名函数用来获取缓存的值。

delegate() { return BLLFactory<User>.Instance.GetFullNameByID(userId.ToInt32()); }

而调用BLLFactory<User>.Instance.GetFullNameByID则是从数据库里面获取对应的数据了。

这样在第一次或者缓存过期的时候，自动调用业务对象类的方法来获取数据了。

最后，在界面上调用GetUserFullName的方法即可实现基于缓存方式的调用，程序第一次使用的，碰到指定的键没有数据，就去数据库里面获取，以后碰到该键，则直接获取缓存的数据了。

下面图形是程序具体的实现效果。

当然，以上两种方式都还可以通过AOP的注入方式实现代码的简化操作，不过由于对AOP的引入，会涉及到更多的知识点，而且熟悉程序还不够，所以依然采用较为常用的方式来处理缓存的数据。

出处：https://www.cnblogs.com/wuhuacong/p/3526335.html

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摘要

在对winform做的项目优化的时候，首先想到的是对查询，并不经常变化的数据进行缓存，但对web项目来说有System.Web.Caching.Cache类进行缓存，那么winform端该如何呢？你可能会想到，存到文件中，但那可能有问题，文件操作权限问题，IO操作性能问题。

解决办法

针对exe的项目，可以使用MemoryCache这个类，进行内存级别的缓存。

辅助类

    /// <summary>
    /// 基于MemoryCache的缓存辅助类
    /// </summary>
    public static class MemoryCacheHelper
    {
        private static readonly Object _locker = new object();

        public static T FindCacheItem<T>(string key, Func<T> cachePopulate, TimeSpan? slidingExpiration = null,
 DateTime? absoluteExpiration = null)
        {
            if (String.IsNullOrWhiteSpace(key))
            {
                throw new ArgumentException("Invalid cache key");
            }
            if (cachePopulate == null)
            {
                throw new ArgumentNullException("cachePopulate");
            }
            if (slidingExpiration == null && absoluteExpiration == null)
            {
                throw new ArgumentException("Either a sliding expiration or absolute must be provided");
            }

            if (MemoryCache.Default[key] == null)
            {
                lock (_locker)
                {
                    if (MemoryCache.Default[key] == null)
                    {
                        var item = new CacheItem(key, cachePopulate());
                        var policy = CreatePolicy(slidingExpiration, absoluteExpiration);

                        MemoryCache.Default.Add(item, policy);
                    }
                }
            }

            return (T)MemoryCache.Default[key];
        }
        /// <summary>
        /// 移除缓存
        /// </summary>
        /// <param name="key"></param>
        public static void RemoveCache(string key)
        {
            MemoryCache.Default.Remove(key);
        }
        private static CacheItemPolicy CreatePolicy(TimeSpan? slidingExpiration, DateTime? absoluteExpiration)
        {
            var policy = new CacheItemPolicy();

            if (absoluteExpiration.HasValue)
            {
                policy.AbsoluteExpiration = absoluteExpiration.Value;
            }
            else if (slidingExpiration.HasValue)
            {
                policy.SlidingExpiration = slidingExpiration.Value;
            }

            policy.Priority = CacheItemPriority.Default;

            return policy;
        }
    }

测试

  class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            string cacheKey = "person_key";
            Person p = MemoryCacheHelper.FindCacheItem<Person>(cacheKey,
                () =>
                {
                    return new Person() { Id = Guid.NewGuid(), Name = "wolfy" };
                }, new TimeSpan(0, 30, 0));
            if (p != null)
            {
                Console.WriteLine(p.ToString());
            }
            Console.WriteLine("获取缓存中数据");
            Person p2 = MemoryCacheHelper.FindCacheItem<Person>(cacheKey,
                () =>
                {
                    return new Person() { Id = Guid.NewGuid(), Name = "wolfy" };
                }, new TimeSpan(0, 30, 0));
            if (p2 != null)
            {
                Console.WriteLine(p2.ToString());
            }
            MemoryCacheHelper.RemoveCache(cacheKey);
            Person p3 = MemoryCacheHelper.FindCacheItem<Person>(cacheKey,
               () =>
               {
                   return new Person() { Id = Guid.NewGuid(), Name = "wolfy" };
               }, new TimeSpan(0, 30, 0));
            if (p3 != null)
            {
                Console.WriteLine(p3.ToString());
            }
            Console.Read();
        }

    }
    public class Person
    {
        public Guid Id { set; get; }
        public string Name { set; get; }
        public override string ToString()
        {
            return Id.ToString() + "	" + Name;
        }
    }

参考：

https://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.runtime.caching.memorycache(v=vs.110).aspx

出处：https://www.cnblogs.com/wolf-sun/p/7251343.html