引子：如果有一把枪指着我的头，要我在5分钟内解决项目的性能问题，我立马就会开始缓存……
最简单的性能提升方式：缓存。
背景知识
英文cache，在台湾被翻译成“快取”，个人认为，更符合它的特点：一种快速获取数据的技术。
为什么能够_快取_？
- 存储位置不同：比如本地比服务器更快，内存比磁盘更快
- 不用计算：把上一次的计算结果直接存放起来，下次直接用
所以，简单的说，缓存就是：
- 把耗费大量资源（比如通过数据库检索）或/和时间（比如浏览器通过网络）获取的数据，存放在一个能够快速获取的地方（缓存区），
- 这样下次就可以直接从缓存区中快速的获取
它是一种提供系统性能的常用方法，被广泛的使用在CPU_（复习）_、数据库、浏览器（_复习：image TagHelper_）……
流程图示
具体来说，通过缓存获取数据（并同时将新获取数据存入缓存）的过程如下所示：
- 先试着从缓存中获取数据，缓存中
- 有：直接返回
- 没有：从数据库中获取到数据
- 将数据存入缓存
- 将数据返回给客户
Cache对象
MVC中可以HttpContext直接获取缓存对象，可以把它当做一个“全局”容器，里面以键（string）值（object）对的形式存储着缓存数据，可调用其索引器读写缓存数据。
@想一想@：应该如何用代码实现一个利用缓存的过程？
//首先需要一个key string cacheKey = "user_atai"; //先试着从Cache中取 IndexModel model = HttpContext.Cache[cacheKey] as IndexModel; //取不到 if (model == null) { //从数据库取 model = service.GetBy("阿泰"); //别忘了存入cache HttpContext.Cache[cacheKey]= model; }
实际上，上述索引器内部只是简单的调用了两个方法：
- Get(key)方法：获取缓存数据
- Insert(key, value)方法：添加缓存数据
而Insert()方法还有很多重载，可以定义更多的缓存配置：
依赖（Dependency）
默认的cache数据会一直保存，这样，如果真实/源数据发生改变，缓存数据就会变得“不正确”。
演示：更改数据库中数据，改变页面呈现……
所以，ASP.NET提供了缓存依赖机制，即：为缓存数据设置一个“依赖”，如果依赖发生变化，让缓存失效，以便能获取正确数据。
我们常用的是
SqlCacheDependency
即：一旦数据库（上的表）发生变动，就让缓存失效。
因为localDb只不支持从数据库发送notification（通知）到.NET运行时，所以我们采用的是poll机制：由ASP.NET定时的轮循检查数据库变更。
所以需要在数据库上设置一个表，专门的记录其最后更改时间……
首先，使用aspnet_regsql.exe命令配置数据库：
- 打开VS的命名行工具：Developer Command Prompt
在弹出的黑窗口中输入命令行：
aspnet_regsql.exe -S (localdb)MSSQLLocalDB -E -d 17bang -ed
启动数据库的缓存依赖，其中：
- -S 后跟数据库服务器对象名 (localdb)MSSQLLocalDB
- -d 后跟数据库名 17bang
检查数据库会发现多了一个表：AspNet_SqlCacheTablesForChangeNotification
再输入命令：
aspnet_regsql.exe -S (localdb)MSSQLLocalDB -E -d 17bang -t Users -et
启动数据库上的表启动缓存依赖，其中：
- -t 后跟表名Users
检查数据库发现表AspNet_SqlCacheTablesForChangeNotification里
然后，在web.config的system.web中配置poll时间等
其中pollTime的单位是毫秒。
最后，可以在Insert时添加SqlCacheDependency实例对象做参数：
HttpContext.Cache.Insert(cacheKey, model, //17bang数据库名，Users是表名 new SqlCacheDependency("17bang", "Users"))；
演示：改变数据库中的数据……
过期时间（Expire）
其实，实际开发中更常用的是设置缓存区数据的_过期时间_。一旦超过过期时间，就将该缓存数据予以清理。
ASP.NET中可以设置：
- 永不过期（NeverRemoved）：默认值
- 绝对（Absolute）过期时间：即缓存只在某一绝对时间（比如2020年2月11日20:50）以前有效
- 滑动（Slide）过期时间：其实就是一段时间，比如30秒，它从缓存数据最后一次被访问起算，30秒后过期；但是，在这30秒内，一旦该数据又被访问，那么过期时间将会被重新计算，变成当前时间加30秒……（和session失效机制非常类似）
在MVC中，绝对/滑动过期时间不能同时设立，否则会报异常（演示：略）:
- 设置Absolute时Slide参数只能为TimeSpan.Zero
DateTime.Now.AddSeconds(30), TimeSpan.Zero
- 设置Slide时Absolute参数只能为DateTime.MaxValue
DateTime.MaxValue, new TimeSpan(0, 0, 5),
@想一想@：为什么要设计一个滑动过期呢？
滑动过期基于这样一种假设：越是被频繁请求的数据，以后就越有可能被再次请求_（类似于“犹太定律”，事实上也确实如此，^_^）_。利用滑动过期，就能自动的筛选出最被频繁访问的数据，提高命中率，最大限度的压榨性能。
优先级（Priority）
和Session类似，虽然我们设置了缓存的过期时间，但并不能保证在此期间缓存一定存在——在某些情况下，有效期内的缓存也会被MVC自动清除。
这时候，ASP.NET会清除那些优先级低的，保留优先级高的。
我们可以在插入缓存数据的时候指定其优先级（枚举）：
public enum CacheItemPriority
CacheItemRemovedCallback
MVC还为我们提供了一个delegate参数选项
public delegate void CacheItemRemovedCallback( string key, object value, CacheItemRemovedReason reason);
可以设定当cache数据过期/被删除时可调用的方法。我们来演示一下：
(k, v, r) => {Trace.WriteLine( $"cache with key:({k}) and value:({v}) is deleted, reason:({r})"); }
演示：output窗口输出……
常见面试题：
Add() vs Insert()
当存入的数据键值和缓存中已有的数据键值重复时：
- Add()：不予处理
- Insert()：使用新数据覆盖旧数据
演示：同一个key两次I插入，略
Cache vs Session
- cache是全局的，所有用户都可以访问的；
- session是基于用户的，A用户session中是数据B用户无法获得
OutputCache
使用上文所述的API很灵活，但：
- 只是缓存UI层获取数据，
- 而且稍显累赘
所以MVC推出了OutputCache，可以：
- 直接缓存生成的Html数据
- 可以声明方式实现
[AttributeUsage(AttributeTargets.Class | AttributeTargets.Method, Inherited = true, AllowMultiple = false)] public class OutputCacheAttribute : ActionFilterAttribute, IExceptionFilter
可以看出，OutputCache可适用于Controller和Action，包括ChildAction （@想一想@：为什么？）
常用设置
- Duration：缓存时间，单位秒。这里只能是absolute的，不能slide
- Location：可设置为已枚举值，确定缓存数据的存放位置，一般是Server（服务器端）、Client（客户端）和Any（任意位置，默认）。注意：设置客户端仅意味着ASP.NET（通过Response Header）给客户端一个请求缓存的指示，不能保证浏览器一定按指示予以缓存。
- VaryByParam：指示是否根据url参数设置不同的副本，可以填写的值为：
*
为不同的url参数（名称/个数/值）缓存不同的副本，最新MVC版本默认项
None
忽略url参数的差异，所有不同url参数都共用同一个缓存副本
分号（;）分隔的参数名，如：id;name
为指定的url参数缓存不同的副本，忽略未指定的url参数差异
断点演示：Action中的断点不会被击中……
Cache Profile
可以在web.config的caching中配置：
然后，在OutputCache中引用：
[OutputCache(CacheProfile = "RegisterIndex")] public ActionResult Index(int id = 0)
这样，能实现和
[OutputCache(Duration = 5)]
一样的效果。
@想一想@：为什么还要额外提供这个在web.config中进行配置的CacheProfile选项？
此外，还可以直接禁用OutputCache：
MVCDonutCache
很多时候，我们希望能缓存一个页面，但是其中的某一个部分例外（如：LogonStatus），怎么办呢？
MVC暂时未能提供内置的支持，我们需要（通过NuGet）引入第三方插件MVCDonutCache 。_（演示：略）_
它的实现非常简单：
- 将父Action的OutputCache换成DonutOutputCache
[DonutOutputCache(Duration = 5)] //需要添加using DevTrends.MvcDonutCaching;
- 在@Html.ChildAction()末尾添加一个bool值参数true，如：
@Html.Action("_Inviter", "Shared", true)
演示：父Action页面和ChildAction页面都显示DateTime.Now
使用技巧
知道缓存的代价
缓存的本质：用空间换时间。要明白缓存的代价是“空间”，不能让缓存的内存空间挤压了正常的程序运行。
不应该，或者少缓存，只是短期缓存：
- 本身不难获取
- 不会被频繁使用
- 频繁变动
的数据。
复习：性能问题金句：
- 天下没有免费的晚餐
- no profile，no improvement
- 首先优化瓶颈
- 过早的优化是万恶之源
合理使用缓存策略
比如，需要精细化控制的、多个/种页面使用的数据源（文件评论），就适合用编程API的方式，以节省内存空间，避免生成多个View Cache副本（有不同排序方式）
比如，合理的使用ChildAction Cache组合（关键字等Widget/内容列表项），以及DonutCache“挖孔”，都可以提高OutputCache的利用率。
……
当然，关键是profile！利用web.config，针对不同的服务器环境，不断调优！
作业
思考“一起帮”那些页面内容可以缓存，为什么？找出三个以上的例子，按不同的缓存策略，分别使用：
- 编程API
- Action和ChildActio的OutputCache
- DonutCache缓存之
- 缓存内容列表页，但是，当发布一篇新内容时，让之前缓存的按发布时间排列的内容列表页失效。提示：使用RemoveCallback回调参数……