系统缓存全解析

有时候总听到网友说网站运行好慢，不知如何是好；有时候也总见到一些朋友写的网站功能看起来非常好，但访问性能却极其的差。没有“勤俭节约”的意识，势必会造成“铺张浪费”。如何应对这种情况，充分利用系统缓存则是首要之道。

系统缓存有什么好处呢？举个简单的例子，你想通过网页查询某些数据，而这些数据并非实时变化，或者变化的时间是有期限的。例如查询一些历史数据。那么每个用户每次查的数据都是一样的。如果不设置缓存，ASP.NET也会根据每个用户的请求重复查询n次，这就增加了不必要的开销。所以，可能的情况下尽量使用缓存，从内存中返回数据的速度始终比去数据库查的速度快，因而可以大大提供应用程序的性能。毕竟现在内存非常便宜，用空间换取时间效率应该是非常划算的。尤其是对耗时比较长的、需要建立网络链接的数据库查询操作等。

缓存功能是大型网站设计一个很重要的部分。由数据库驱动的Web应用程序，如果需要改善其性能，最好的方法是使用缓存功能。

系统缓存全解析文章索引15.4.1 缓存的分类

从分布上来看，我们可以概括为客户端缓存和服务器端缓存。如图15-1所示：

图15-1 缓存的分类

客户端缓存—— 这点大家都有直观的印象。比如你去一个新的网站，第一次可能要花一阵子时间才能载入整个页面。而以后再去呢，时间就会大大的缩短，原因就在于这个客户端缓存。现在的浏览器都比较智能，它会在客户机器的硬盘上保留许多静态的文件，比如各种gif,jpeg文件等等。等以后再去的时候，它会尽量使用本地缓存里面的文件。只有服务器端的文件更新了，或是缓存里面的文件过期了，它才会再次从服务器端下载这些东西。很多时候是IE替我们做了这件事情。

服务器端缓存—— 有些东西没法或是不宜在客户端缓存，那么我们只好在服务器端想想办法了。服务器端缓存从性质上看，又可以分为两种。

(1)静态文件缓存

好多页面是静态的，很少改动，那么这种文件最适于作静态缓存。现在的IIS 6.0这部分内容是直接存放在Kernel的内存中，由HTTP.SYS直接管理。由于它在Kernel Space，所以它的性能非常的高。用户的请求如果在缓存里面，那么HTTP.SYS直接将内容发送到network driver上去，不需要像以前那样从IIS的User space的内存copy到Kernel中，然后再发送到TCP/IP stack上。Kernel level cache几乎是现在高性能Web server的一个必不可少的特性。

(2)动态缓存

动态缓存是比较有难度的。因为你在缓存的时候要时刻注意一个问题，那就是缓存的内容是不是已经过时了。因为内容过时了可能会有很严重的后果。比如网上买卖股票的网站。你给别人提供的价格是过时的，那人家非砍了你不可。缓存如何发现自己是不是过时就是一个非常复杂的问题。

在ASP.NET中，常见的动态缓存主要有以下几种手段:

Ø 传统缓存方式

Ø 页面输出缓存。

Ø 页面局部缓存。

Ø 利用.NET提供的System.Web.Caching 缓存。

Ø 缓存依赖。

页面输出缓存是最为简单的缓存机制，该机制将整个ASP.NET页面内容保存在服务器内存中。当用户请求该页面时，系统从内存中输出相关数据，直到缓存数据过期。在这个过程中，缓存内容直接发送给用户，而不必再次经过页面处理生命周期。通常情况下，页面输出缓存对于那些包含不需要经常修改内容的，但需要大量处理才能编译完成的页面特别有用。需要读者注意的是，页面输出缓存是将页面全部内容都保存在内存中，并用于完成客户端请求。

在ASP.NET中页面缓存的使用方法非常的简单，只需要在aspx页的顶部加这样一句声明即可：

<%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="none" %>

Duration

缓存的时间（秒）。这是必选属性。如果未包含该属性，将出现分析器错误。

<%@ Page Language="C#" AutoEventWireup="true" CodeBehind="WebForm1.aspx.cs" Inherits="CacheWebApp._16_4_3.WebForm1" %>

<%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="none" %>

<title>页面缓存示例</title>

</head>

<body>

<div>

<asp:Label ID="Label1" runat="server" Text="Label"></asp:Label>

</div>

</form>

</body>

</html>

后台代码：

protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)

{

if (!IsPostBack)

{

Label1.Text = DateTime.Now.ToString();

}

如果不加<%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="none" %>，每次刷新页面上的时间每次都是在变。而加了缓存声明以后，每次刷新页面的时间并不变化，60秒后才变化一次，说明数据被缓存了60秒。

VaryByParam

是指页面根据使用 POST 或 GET 发送的名称/值对（参数）来更新缓存的内容，多个参数用分号隔开。如果不希望根据任何参数来改变缓存内容，请将值设置为 none。如果希望通过所有的参数值改变都更新缓存，请将属性设置为星号 (*)。

例如： http://localhost:1165/16-4-3/WebForm1.aspx?p=1
则可以在WebForm1.aspx页面头部声明缓存：<%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="p" %>

以上代码设置页面缓存时间是60秒，并根据p参数的值来更新缓存，即p的值发生变化才更新缓存。

如果一直是WebForm1.aspx?p=1访问该页，则页面会缓存当前数据，当p=2时又会执行后台代码更新缓存内容。

如果有多个参数时，如：http://localhost:1165/16-4-3/WebForm1.aspx?p=1&n=1

可以这样声明：<%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="p,n" %>

除此之外，@OutputCache 还有一些其他的属性。@OutputCache指令中的属性参数描述如下：

<%@ OutputCache Duration="#ofseconds"

ServerAndClient "

Shared="True | False"

VaryByControl="controlname"

VaryByCustom="browser | customstring"

VaryByHeader="headers"

VaryByParam="parametername"

CacheProfile="cache profile name | ''"

NoStore="true | false"

SqlDependency="database/table name pair | CommandNotification"

CacheProfile

用于调用Web.config配置文件中设置的缓存时间。这是可选属性，默认值为空字符 ("")。

例如：

在Web.config中加入配置：

<system.web>

<caching>

<outputCacheSettings>

<outputCacheProfiles>

<add name="CacheTest" duration="50" />

</outputCacheProfiles>

</outputCacheSettings>

</caching>

</system.web>

页面中声明：

<%@ OutputCache CacheProfile="CacheTest" VaryByParam="none" %>

注意：

包含在用户控件（.ascx 文件）中的 @ OutputCache 指令不支持此属性。在页中指定此属性时，属性值必须与 outputCacheSettings 节下面的 outputCacheProfiles 元素中的一个可用项的名称匹配。如果此名称与配置文件项不匹配，将引发异常。

如果每个页面的缓存时间相同，则不需要每个页面设置，而是通过统一一个地方控制，这样就可以更好的统一控制所有页面的缓存时间。如果想改变缓存时间，只需要改一下web.config的配置信息即可，而不用每个页面去修改。

VaryByControl

通过用户控件文件中包含的服务器控件来改变缓存（值是控件ID，多控件用分号隔开）。

在 ASP.NET 页和用户控件上使用 @ OutputCache 指令时，需要该属性或 VaryByParam 属性。

<%@ Page Language="C#" AutoEventWireup="true" CodeBehind="WebForm2.aspx.cs" Inherits="CacheWebApp._16_4_3.WebForm2" %>

<%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="none" VaryByControl="DropDownList1" %>

<title>根据控件页面缓存</title>

</head>

<body>

<div>

<%=DateTime.Now %>

<br>

<asp:DropDownList ID="DropDownList1" runat="server">

<asp:ListItem>beijing</asp:ListItem>

<asp:ListItem>shanghai</asp:ListItem>

<asp:ListItem>guangzhou</asp:ListItem>

</asp:DropDownList>

<asp:Button ID="Button1" runat="server" Text="提交" />

</div>

</form>

</body>

</html>

以上代码设置缓存有效期是60秒，并且页面不随任何GET或POST参数改变（即使不使用VaryByParam属性，但是仍然需要在@ OutputControl指令中显式声明该属性）。如果用户控件中包含ID属性为“DropDownList1”的服务器控件（例如下拉框控件），那么缓存将根据该控件的变化来更新页面数据。

页面输出缓存API

Response类的Cache属性用于获取页面缓存策略。该方式的核心是调用System.Web.HttpCachePolicy。该类主要包含用于设置缓存特定的HTTP标头的方法和用于控制ASP.NET页面输出缓存的方法。与.NET Framework 1.x中的HttpCachePolicy类相比，.NET Framework 2.0中的HttpCachePolicy类得到了扩充和发展。主要是增加了一些重要方法，例如，SetOmitVarStar方法等。由于HttpCachePolicy类方法众多，下面简要说明几个常用方法。

SetExpires方法

用于设置缓存过期的绝对时间。它的参数是一个DataTime类的实例，表示过期的绝对时间。

protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)

{

// 通过API设置缓存

//相当于@OutputCache指令中的Duration属性

Response.Cache.SetExpires(DateTime.Now.AddSeconds(10));

Response.Cache.SetExpires(DateTime.Parse("6:00:00PM"));

}

如上代码，第一行代码表示输出缓存时间是60秒，并且页面不随任何GET或POST参数改变，等同于“<%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="none" %>”。第二行代码设置缓存过期的绝对时间是当日下午6时整。

SetLastModified方法

用于设置页面的Last-Modified HTTP标头。Last-Modified HTTP标头表示页面上次修改时间，缓存将依靠它来进行计时。如果违反了缓存限制层次结构，此方法将失败。该方法的参数是一个DataTime类的实例。

SetSlidingExpiration方法

该方法将缓存过期从绝对时间设置为可调时间。其参数是一个布尔值。当参数为true时，Cache-Control HTTP标头将随每个响应而更新。此过期模式与相对于当前时间将过期标头添加到所有输出集的IIS配置选项相同。当参数为False时，将保留该设置，且任何启用可调整过期的尝试都将静态失败。此方法不直接映射到HTTP标头。它由后续模块或辅助请求来设置源服务器缓存策略。

SetOmitVaryStar方法

ASP.NET 2.0新增的方法。用于指定在按参数进行区分时，响应是否应该包含vary:*标头。方法参数是一个布尔值，若要指示HttpCachePolicy不对其VaryByHeaders属性使用*值，则为true；否则为false。

SetCacheability方法

用于设置页面的Cache-Control HTTP标头。该标头用于控制在网络上缓存文档的方式。该方法有两种重载方式，所不同的是参数。一种重载方法的参数是HttpCacheability枚举值，包括NoCache、Private、Public、Server、ServerAndNoCache和ServerAndPrivate（有关这些枚举值的定义，可参考MSDN）。另一种方法的参数有两个，一个参数是HttpCacheability枚举值，另一个参数是字符串，表示添加到标头的缓存控制扩展。需要注意的是，仅当与Private或NoCache指令一起使用时，字段扩展名才有效。如果组合不兼容的指令和扩展，则此方法将引发无效参数异常。

posted @ 2010-01-15 12:09 小小小浩阅读(255) 评论(0) 编辑收藏举报

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