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。