C# 缓存

源代码: https://git.oschina.net/zhaord/CacheDemo.git


介绍

缓存,在一定程度上,是可以提高程序性能的一个解决方案,比如,我们从数据库读数据,如果每次都从数据库读取的话,每次都需要进行 网络IO操作,需要等待网络数据返回,如果在60s内,有成千上百个访问进行同样的数据进行查询,将会更加耗时耗力……如果,我们将第一个访问者查询的数据,先保存起来,然后60s内,其他访问者均读取保存起来的数据,这样不需要再去重新查询数据库,减少一定的网络操作,所以说,缓存,一定程度上可以提高程序性能!
这里将介绍如何使用C# 中的MemoryCache 来实现内存缓存!


建立项目

用vs 新建 命令行程序,然后,引入 system.running.cache类库


Cache 实现

定义一个ICache 接口


    public interface ICache
    {
        /// 
        ///     获取缓存项,当没有缓存时,使用factory提供的值
        /// 
        /// 
        /// 
        /// 
        object Get(string key, Func factory);


        /// 
        ///     获取缓存项,没有缓存时返回默认数据
        /// 
        /// 
        /// 
        object GetOrDefault(string key);

        /// 
        ///     设置缓存项并设置过期时间
        /// 
        /// key
        /// 值
        /// 多久未访问则失效
        /// 超时失效
        void Set(string key, object value, TimeSpan? slidingExpireTime = null,TimeSpan?absoluteExpireTime=null);

        /// 
        ///     移除缓存项
        /// 
        /// 
        void Remove(string key);

        /// 
        ///     清空缓存
        /// 
        void Clear();

    }

该接口提供了获取缓存、设置缓存、移除缓存和清空缓存操作,且 get 方法,如果缓存中没有项,则可以通过 factory返回数据并保存到缓存!
缓存基类:CacheBase

    public abstract class CacheBase : ICache
    {

        protected readonly object SyncObj = new object();

        protected CacheBase()
        {
        }

        public virtual object Get(string key, Func factory)
        {
            var cacheKey = key;
            var item = this.GetOrDefault(key);
            if (item == null)
            {
                lock (this.SyncObj)// TODO: 为何要锁定
                {
                    item = this.GetOrDefault(key);
                    if (item != null)
                    {
                        return item;
                    }

                    item = factory(key);
                    if (item == null)
                    {
                        return null;
                    }

                    this.Set(cacheKey, item);
                }
            }

            return item;
        }
        
        public abstract object GetOrDefault(string key);
        
        public abstract void Set(string key, object value, TimeSpan? slidingExpireTime = null, TimeSpan? absoluteExpireTime = null);
        
        public abstract void Remove(string key);
        
        public abstract void Clear();
        
        public virtual void Dispose()
        {

        }
    }

缓存基类为虚类,只实现了 Get(string key, Func factory) 方法, 这里进行了锁定,主要是为了多线程操作,在设置缓存的时候,只会有一个访问者在设置缓存项,其他方法均为虚方法,等待具体实现类实现

缓存具体实现类:DemoCache

    public class DemoCache : CacheBase
    {
        private MemoryCache _memoryCache;

        public DemoCache()
            : base()
        {
            this._memoryCache = new MemoryCache("DemoCache");
        }
        
        public override object GetOrDefault(string key)
        {
            return this._memoryCache.Get(key);

        }

        public override void Set(string key, object value, TimeSpan? slidingExpireTime = null, TimeSpan? absoluteExpireTime = null)
        {
            if (value == null)
            {
                throw new Exception("Can not insert null values to the cache!");
            }


            var cachePolicy = new CacheItemPolicy();

            if (absoluteExpireTime != null)
            {
                cachePolicy.AbsoluteExpiration = DateTimeOffset.Now.Add(absoluteExpireTime.Value);

            }
            else if (slidingExpireTime != null)
            {
                cachePolicy.SlidingExpiration = slidingExpireTime.Value;
            }
            else
            {
                cachePolicy.AbsoluteExpiration = DateTimeOffset.Now.Add(TimeSpan.FromSeconds(60));
                

            }

            this._memoryCache.Set(key, value, cachePolicy);

        }

        public override void Remove(string key)
        {
            this._memoryCache.Remove(key);

        }

        public override void Clear()
        {
            // 将原来的释放,并新建一个cache
            this._memoryCache.Dispose();
            this._memoryCache = new MemoryCache("DemoCache");

        }
        
        public override void Dispose()
        {
            this._memoryCache.Dispose();
            base.Dispose();
        }
    }

在具体实现类内,维护一个 MemoryCache, 其他方法,均操作MemoryCache 进行缓存操作!
在具体的设置缓存项中,设置了,如果过期时间为空的话,则设置多久为访问超时,如果两则都为空的话,则设置 定时超时,这里默认为 60 秒。
清空缓存的时候,则释放 memorycache,并新建具体cache实例来实现


使用缓存

定义一个方法,用来取数据

private static int GetCacheRandom(ICache cache)
        {
            var cacheItem = cache.Get("random",
                (key) =>
                {
                    Random random = new Random();
                    return random.Next(1, 1000);
                });
            return int.Parse(cacheItem.ToString());
        }

这个方法,提供了取1到1000的随机值,并保存到缓存中。
定义一个现实函数,用来现实 何时取到的数字


        private static void ShowCacheItem(int value)
        {
            Console.WriteLine("{0}  取数:{1}",DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss"), value);
        }

具体使用



        static void Main(string[] args)
        {
            ICache cache = new DemoCache();

            var cacheItem = GetCacheRandom(cache);
            Console.Write("第一次取值    ");
            ShowCacheItem(cacheItem);

            Stopwatch watch=new Stopwatch();
            watch.Start();

            while (true)
            {
                if (watch.ElapsedMilliseconds < 10000)
                {
                    continue;
                }

                cacheItem = GetCacheRandom(cache);
                Console.Write("10s后取值    ");
                ShowCacheItem(cacheItem);
                break;
            }

            while (true)
            {
                if (watch.ElapsedMilliseconds < 40000)
                {
                    continue;
                }
                cacheItem = GetCacheRandom(cache);
                Console.Write("40s后取值    ");
                ShowCacheItem(cacheItem);
                break;
            }

            while (true)
            {
                if (watch.ElapsedMilliseconds < 70000)
                {
                    continue;
                }
                cacheItem = GetCacheRandom(cache);
                Console.Write("70s后取值,此时应该是新值    ");
                ShowCacheItem(cacheItem);
                break;
            }
            
            watch.Stop();

            Console.WriteLine("输入任意键退出!");
            Console.ReadKey();

        }


首先建立 DemoCache的实例,然后获取一次数值,然后10s取一次数据,40s取一次数据,70s取一次数据,如果缓存生效,则前三次,即第一次,10s取得一次,40s取得数字,应该是一样的,70s取得数据应该和前三次不一样。
运行结果如下:

C# 缓存_第1张图片
图片.png

通过结果我们可以发现,前三次的取值是一样的,也就是说,缓存是生效的


总结

主要是通过memoryCache来实现缓存,以及简单的缓存用法!


qq:1260825783
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