ASP.net:緩存技術及在Rainbow Portal的應用

 1. ASP.NET緩存技術概述

  將數據庫中的數據緩存到內存(也可以存儲在其他場所),則無需在請求每個頁面時都訪問數據庫。由於從內存中返回數據的速度始終比新提供的數據速度快,因而可以大大提高應用程序的性能。

  ASP.NET爲你使用緩存技術提供最大的靈活性,你可以緩存整個HTML頁面,或是部分HTML頁面,或是各種對象。你可以設置過期策略,或是設置依賴性,即在其他資源如文件或數據庫表改變時,自動移出緩存。

  ASP.NET中有兩種基本的緩存:

  輸出緩存

  頁面輸出緩存是最爲簡單的緩存機制,該機制將整個ASP.NET頁面內容保存在服務器內存中。當用戶請求該頁面時,系統從內存中輸出相關數據,直到緩存數據過期。在這個過程中,緩存內容直接發送給用戶,而不必再次經過頁面處理生命週期。通常情況下,頁面輸出緩存對於那些包含不需要經常修改內容的,但需要大量處理才能編譯完成的頁面特別有用。需要注意的是,頁面輸出緩存是將頁面全部內容都保存在內存中,並用於完成客戶端請求。

  可以通過在Web.config進行配置,設置緩存策略,在一組ASP.net頁面中使用。還可以通過HttpCachePolicy類編程性設置頁面緩存。

  數據緩存

  應用程序數據緩存提供了一種編程方式,可通過鍵/值對將任意數據存儲在內存中。使用應用程序緩存與使用應用程序狀態類似。但是,與應用程序狀態不同的是,應用程序數據緩存中的數據是易失的,即數據並不是在整個應用程序生命週期中都存儲在內存中。應用程序數據緩存的優點是由ASP.NET管理緩存,它會在項過期、無效,或內存不足時移除緩存中的項,還可以配置應用程序緩存,以便在移除項時通知應用程序。

  同時還有兩種特殊的緩存,基於以上的緩存模型:

  部分緩存

  部分緩存本質上是輸出緩存。顧名思義,頁面部分緩存是將頁面部分內容保存在內存中以便響應用戶請求,而頁面其他部分內容則爲動態內容。頁面部分緩存的實現包括兩種方式:控件緩存和替換後緩存。前者也可稱爲片段緩存,這種方式允許將需要緩存的信息包含在一個用戶控件內,然後,將該用戶控件標記爲可緩存的,以此來緩存頁面輸出的部分內容。這一方式緩存了頁面中的特定內容,而沒有緩存整個頁面,因此,每次都需重新創建整個頁。例如,如果要創建一個顯示大量動態內容(如股票信息)的頁,其中有些部分爲靜態內容(如每週總結),這時可以將靜態部分放在用戶控件中,並允許緩存這些內容。緩存後替換與控件緩存正好相反。這種方式緩存整個頁,但頁中的各段都是動態的。例如,如果要創建一個在規定時間段內爲靜態的頁,則可以將整個頁設置爲進行緩存。如果向頁添加一個顯示用戶名的Label控件,則對於每次頁刷新和每個用戶而言,Label的內容都將保持不變,始終顯示緩存該頁之前請求該頁的用戶的姓名。使用緩存後替換機制,可以將頁配置爲進行緩存,將頁的個別部分標記爲不可緩存。在此情況下,可以向不可緩存部分添加Label控件,這樣將爲每個用戶和每次頁請求動態創建這些控件。

  數據源緩存

  數據源緩存是指在數據源控件如SqlDataSource, ObjectDataSource, and XmlDataSource中緩存數據,實際上是數據緩存,只不過緩存由控件內部實現。

  緩存依賴

  緩存依賴允許緩存項依賴於另外一個資源,這樣資源變化時,緩存項自動移出。

  ASP.NET包括3種依賴類型

  依賴於其他緩存項

  依賴於文件或文件夾

  依賴於數據庫查詢。

  另外你還可以使用聚合依賴,或是自定義緩存依賴。

  緩存功能也有其自身的不足。例如,顯示的內容可能不是最新、最準確的,爲此,必須設置合適的緩存策略。緩存增加了系統的複雜性並使其難於測試和調試,你設置的斷點、監控變量等由於緩存在調試時都可能無效。

  2. Rainbow Portal中的數據緩存

  Rainbow Portal的Portal、頁面、模塊的配置信息、頁面佈局、主題等信息全部保存到數據庫裏,若是每次從數據據庫讀取,就會影響性能。Rainbow自此處理上使用了數據緩存技術。

  兩個輔助類:

  Rainbow.Framework.Settings.Cache.Key 實現緩存鍵名的獲取,其方法都是靜態的。由於Rainbow一個網站可以包含多個Portal,每個Portal都有獨立的設置,因此緩存的鍵名要區分不同的Portal。Key類爲鍵名每個加上Portal的別名作爲前綴。

  如獲取Portal配置信息的鍵名:

 

  public static string PortalSettings()
  {
  return string.Concat(Portal.UniqueID, "_PortalSettings");
  }
  Rainbow.Framework.Settings.Cache.CurrentCache類封裝對當前緩存的操作。
  Rainbow.Framework.Site.Configuration命名空間中的PortalSettings類,PageSettings類,ModuleSettings類;Rainbow.Framework.Design命名空間中的LayoutManager類,ThemeManager類等,都應用了緩存技術。一般過程爲:先判斷當前的Cache裏有沒有緩存值,若有則從緩存中直接讀取,若沒有就從數據庫中讀取,然後保存到當前緩存中。
  以PortalSettings類爲例說明:
  public class PortalSettings
  {
  ......
  public static Hashtable GetPortalBaseSettings(string PortalPath)
  {
  Hashtable _baseSettings;
  if (!CurrentCache.Exists(Key.PortalBaseSettings()))
  {
  //從數據庫裏讀取
  ......
  保存到緩存中
  CacheDependency settingDependencies =
  new CacheDependency(
  new string[]
  {
  LayoutManager.Path,
  layoutManager.PortalLayoutPath,
  ThemeManager.Path,
  themeManager.PortalThemePath
  });
  using (settingDependencies)
  {
  CurrentCache.Insert(Key.PortalBaseSettings(), _baseSettings, settingDependencies);
  }
  }
  else
  {
  _baseSettings = (Hashtable)CurrentCache.Get(Key.PortalBaseSettings());
  }
  return _baseSettings;
  }
  }
  針對緩存移除的問題,Rainbow一方面採用了緩存依賴自動移除,如上述代碼中的settingDependencies,另外一方面在程序中顯式移出,如在PortalSettings類中,當更改Portal配置後,就移除緩存:

 

 

  public static void UpdatePortalSetting(int portalID, string key, string value)
  {
  //更新
  ....
  CurrentCache.Remove(Key.PortalSettings());
  }
  Rainbow Portal的一些模塊中,也用到了緩存技術,但有些存在一定問題,如WhosLoggedOn模塊中也使用了數據緩存,但是並沒有通過Rainbow.Framework.Settings.Cache.Key類實現緩存鍵名的獲取,這樣在一個站點存在多個Portal的時候,站點的統計數會出現不正確的情況。
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