[转]缓冲技术探讨（四）

2.2 使用Remoting Singleton缓存
     .Net Remoting提供了跨应用程序域、跨进程、跨计算机的程序运行框架。服务器激活的对象有两种激活模式，其中Singleton 类型任何时候都不会同时具有多个实例。如果存在实例，所有客户端请求都由该实例提供服务。如果不存在实例，服务器将创建一个实例，而所有后继的客户端请求都将由该实例来提供服务。由于 Singleton 类型具有关联的默认生存期，即使任何时候都不会有一个以上的可用实例，客户端也不会总接收到对可远程处理的类的同一实例的引用。所以将数据缓存起来可以在多个客户端之间共享状态信息。
     为了使用.Net Remoting实现缓存方案，要保证远程对象的租约不过期，并且远程对象没有被垃圾回收器销毁（对象租约是指在系统删除该对象前它在内存中的生存期）。当实现缓存时，重载MarshalByRefObject的InitializeLifetimeService方法并且返回null，这样就能保证租约永远不过期并且相关的对象生存期是无限的。以下代码是一个示例：

 1public class DatasetStore : MarshalByRefObject
 2{
 3   // A hash table-based data store
 4   private Hashtable htStore = new Hashtable();
 5   //Returns a null lifetime manager so that GC won't collect the object
 6   public override object InitializeLifetimeService() 
 7   { 
 8      return null;
 9   }
   // Your custom cache interface
}

注意：由于这种方案的成本较高、性能上的限制并且可能造成系统不稳定，通常采用基于Sql Server的方案来替代。

2.3 使用内存映射文件（Memory-Mapped File）
      内存映射文件提供独一无二的特性，允许应用程序通过指针来访问磁盘上的文件——与访问动态内存趣的方式一样。所以你可以将应用程序进程中的某个地址段的数据映射到文件中，供多个跨应用程序域或跨进程访问。

      在windows中，代码和数据是以以种方式处理的，表现形式都是内存页，而在内存页背后都是磁盘上的文件。唯一的不同磁盘上的文件类型不同。代码后面是可执行的镜像，而数据后面则是系统的页面文件。当多个应用程序共享内存时，系统的性能会有明显提升。

     你可以使用内存映射文件的这种特性来实现同一台机器上的跨进程和跨应用程序域的缓存解决方案。基于内存映射文件的缓存方案包含以下组件：
·windows NT服务——启动时创建内存映射文件，停止时删除它。功能是向使用缓存的进程提供句柄。当然，也可以使用命名的内存映射文件来提供操作接口；
·缓存托管组件（Cache Management Dll）——实现特定的缓存功能，比如：
a.     插入和删除数据项到缓存中；
b.     使用算法清除缓存，比如最后使用算法（Least Recently Used）；
c.     保证数据不被篡改；

     基于内存映射文件的缓存方案可以用在应用程序的每个层中，但由于使用win32 API调用，所以并不容易实现。.Net 框架不支持内存映射文件，所以只能以非托管代码的方式运行，当然也不能利用.Net框架的有力特性，比如垃圾回收等。同时缓存数据项的管理功能需要定制开发，还要开发性能计数器来监控缓存的效果。
.4   使用SQL Server缓存
      如果需要在进程回收（重启）、机器重启或电源故障的过程中保持缓存数据的有效，基于内存的方案并不能满足要求。你可以使用基于永久数据存储的方案，如SQL server数据库或NTFS文件系统。 

      SQL Server在使用sql语句或存储过程得到数据时，对varchar和varBinary类型的数据有8k的大小限制，你必须使用.Net 框架提供的Ado.Net SQLDataAdapter对象来访问datatable或dataset。

      使用SQL Server缓存数据的优点：
·易于实现——使用.Net 框架和Ado.Net访问数据库相当方便；
·完善的安全模型和很高的健壮性；
·数据非常方便的共享；
·数据的持久保留。
·支持很大的数据量。
·方便的管理工具

当然，也有缺点：
·需要安装SQL Server，对小型应用来说不合适；
·重新构造数据的性能和读取数据库的性能比较差；
·网络负担。

2.5使用静态变量缓存
     静态变量常用来记录类的状态，你可以用它来创建定制的缓存对象。在定制的缓存类中将你的数据存储器声明为静态变量，并且提供维护接口（插入、删除和访问等）。如果没有特殊的缓存需求（比如依赖、失效策略等），使用静态变量缓存数据是很方便的。由于是在内存中，这种方案可提供对缓存数据的直接、高速的访问，当没有替代方案解决键值对的存储且对速度要求很高时，可以使用静态变量。当然，在asp.net中，应该使用Cache对象。
    你可以使用这种方案保存大数据的对象，前提是它不经常更改。由于没有清除机制，大数据的内存消耗会影响性能。
    你需要保证定制线程安全机制，或者使用.Net框架提供的同步对象，比如Hashtable。以下代码是使用Hashtable实现的例子：

static Hashtable mCacheData = new Hashtable();

 应用范围：本方案的应用范围可以限制到类、模块或整个项目。如果变量定义为public，整个项目中的代码都能访问它，范围是整个应用程序域，实现了高效的共享。而它的生存期是和范围紧密相关的。

2.6 使用asp.net session state
     你可以使用基于HttpSessionState对象的asp.net session state来缓存单个用户的会话状态信息。它解决了asp中会话状态的很多限制，包括：
·asp session要求客户端接受cookies，否则就不能使用session；而asp.net可以配置为不使用cookie；
·对web server场的情况，asp的session不能支持；当稳定性和可用性要求很高时，asp.net session state虽然效果不好，但对比较小的单个值scalar Value（比如登录信息），还是很有效。
   Asp.net session有很大改进，下面描述使用范围和使用方式。
Asp.net session state有三种操作模式：
1、  进程内模式InProc——Session State信息在asp.net工作进程aspnet_wp.exe的进程的内存中存储。这是默认选项，这种情况下，如果进程或应用程序域被回收，则Session 状态信息也被回收；
2、   进程外模式State Server——状态信息序列化后保存在独立的状态进程中（AspNet_State.exe），所以状态信息可以保存在专门的服务器上（一个状态服务器State Server）；
3、   Sql server模式——状态信息序列化后保存在SQL Server数据库中。

你可以通过调整配置文件中<sessionState>标签的mode属性来设置要使用的状态模式，比如使用SQL Server模式来在Web server场中共享状态信息。当然，这个优势也有缺点，就是状态信息需要序列化和反序列化，同时多了对数据库的写入和读取，所以性能上有开销，这是要仔细评估的。