C# 缓存 二

源代码: https://git.oschina.net/zhaord/CacheDemo.git (分支:dev_entitycache)


介绍

经过 《C# 缓存》 和《C#使用redis》作为缓存,我们可以了解C#中简单使用缓存的原理和代码。
使用缓存,可以降低操作数据库频率进而提升性能。在使用缓存过程中,我们会遇到一个问题,就是做数据库操作的时候,当我们对数据库进行了改动,即进行增加删除更新操作的时候,我们如何处理缓存数据?1.改变改变数据库时改变缓存,2.改变数据库时情况缓存。我推荐后者,因为,第一种方案,是对两个数据源进行操作,这会牵扯到事务等等,提高了复杂性,而第二种,只有当我操作数据库成功时,才会去清空缓存数据。


原理

在上述两篇文章中,我们发现,不管是内存缓存,还是redis缓存,均可对缓存起一个别称,即Name字段。
既然,我们可以对缓存起别名,也就是说,我们可以针对一个实体,或者说一个存储模型,根据类名或者其他的唯一命名方式,对这个实体的查询操作,建立缓存,在进行 增加 更新 删除操作的时候,情况这个别名的缓存信息。


代码实现

1.实体基类和具体的实体

public class Entity
    {
        public Guid Id { get; set; }

        public void GenerateId()
        {
            this.Id=Guid.NewGuid();
        }
    }

  public class DemoCacheEntity:Entity
    {
        public int RandomValue { get; set; }
    }

  1. 新建提示仓储接口和实现

    public interface IRepository
        where TEntity:Entity
    {
        void Add(TEntity entity);

        void Update(TEntity entity);

        void Remove(TEntity entity);

        TEntity Get(Guid id);   
    }

    public class Repository
        :IRepository
        where TEntity : Entity
    {
        /// 
        ///     保存 entities 的地方
        /// 
        private static IList entities=
            new List();

        private readonly ICache _cache;

        public Repository(ICache cache)
        {
            this._cache = cache;
        }

        public void Add(TEntity entity)
        {
            if (entity.Id == Guid.Empty)
            {
                entity.GenerateId();
            }
            entities.Add(entity);
            this._cache.Clear();

        }

        public void Update(TEntity entity)
        {
            var toUpdate = entities.FirstOrDefault();
            toUpdate = entity;
            this._cache.Clear();
        }

        public void Remove(TEntity entity)
        {
            var toDelete = entities.FirstOrDefault();
            entities.Remove(toDelete);
            this._cache.Clear();
        }

        public TEntity Get(Guid id)
        {
            var key = id.ToString();
            return (TEntity)this._cache.Get(key,
                (k) => this.GetFromList(id));   
        }

        private TEntity GetFromList(Guid id)
        {
            var entity = entities.FirstOrDefault(c => c.Id == id);
            Console.WriteLine("如果显示了这条信息,表示从list中取数,而非缓存中取数据");
            return entity;
        }
    }

通过仓储的实现,我们可以发现,在通过构造函数,传入 缓存,在 add update delete 方法中,对缓存进行清空处理,get方法是默认的缓存处理手段, 接下来,看democacheentity的具体仓储实现方式

public class DemoEntityRepository
        : Repository, IRepository
    {

        private static ICache DemoEntityCacheInstance = new DemoCache("ENTITYCACHE-DEMOCACHEENTITY");

        public DemoEntityRepository()
            :base(DemoEntityCacheInstance)
        {
            // 每个实体对应的 cache name 应该是唯一的
        }
    }

具体的仓储实现方式就比较简单了,就是建立仓储实例的时候,传入一个唯一的缓存实现。
到此,我们就可以通过 管理名称为"ENTITYCACHE-DEMOCACHEENTITY"来管理实体为DemoCacheEnttiy的缓存。


使用

1.插入时的使用方式

Console.WriteLine("----------------------测试 Add Start----------------------");
            IRepository repository=
                new DemoEntityRepository();
            
            var testId = Guid.NewGuid();

            var entity=new DemoCacheEntity()
                           {
                Id = testId,
                               RandomValue = GetRandomValue()
            };
            repository.Add(entity);

            DemoCacheEntity getEntity = repository.Get(testId);
            Console.Write("第一次取值   ");
            ShowEntityCacheItem(getEntity);

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

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

                getEntity = repository.Get(testId);
                Console.Write("10s后取值    ");
                ShowEntityCacheItem(getEntity);
                break;
            }

            while (true)
            {
                if (watch.ElapsedMilliseconds < 40000)
                {
                    continue;
                }
                getEntity = repository.Get(testId);
                Console.Write("40s后取值    ");
                ShowEntityCacheItem(getEntity);
                break;
            }

            while (true)
            {
                if (watch.ElapsedMilliseconds < 70000)
                {
                    continue;
                }
                getEntity = repository.Get(testId);
                Console.Write("70s后取值  此处应该还是entity的值 ");
                ShowEntityCacheItem(getEntity);
                break;
            }

            watch.Stop();
            Console.WriteLine("----------------------测试 Add End----------------------");
            

插入运行结果

C# 缓存 二_第1张图片
图片.png

通过运行结果,我们不难发现,70s之后,即缓存到期,数据是再次从列表中过去

2.更新实体属性

Console.WriteLine("----------------------测试 Update Start----------------------");

            IRepository repository =
                new DemoEntityRepository();


            DemoCacheEntity getEntity = repository.Get(testId);
            Console.Write("第一次需要update的信息,此处应该是缓存信息,没有打印从list取值信息  ");
            ShowEntityCacheItem(getEntity);

            getEntity.RandomValue = GetRandomValue();
            repository.Update(getEntity);

            getEntity = repository.Get(testId);
            Console.Write("第一次需要update的信息,此处应该是list信息,打印从list取值信息  ");
            ShowEntityCacheItem(getEntity);

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

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

                getEntity = repository.Get(testId);
                Console.Write("10s后取值    ");
                ShowEntityCacheItem(getEntity);
                break;
            }

            while (true)
            {
                if (watch.ElapsedMilliseconds < 40000)
                {
                    continue;
                }
                getEntity = repository.Get(testId);
                Console.Write("40s后取值    ");
                ShowEntityCacheItem(getEntity);
                break;
            }

            while (true)
            {
                if (watch.ElapsedMilliseconds < 70000)
                {
                    continue;
                }
                getEntity = repository.Get(testId);
                Console.Write("70s后取值  此处应该还是entity的值 ");
                ShowEntityCacheItem(getEntity);
                break;
            }

            watch.Stop();
            Console.WriteLine("----------------------测试 Update End----------------------");
            

更新实体,运行结果

C# 缓存 二_第2张图片
图片.png

从运行结果可以看出,当我们更新实体后,是在次重list中获取数据,而非从缓存中获取数据

  1. 删除实体
Console.WriteLine("----------------------测试 Delete Start----------------------");
            IRepository repository =
                new DemoEntityRepository();
            DemoCacheEntity getEntity = repository.Get(testId);
            Console.Write("第一次需要Delete的信息,此处应该是缓存信息,没有打印从list取值信息  ");
            ShowEntityCacheItem(getEntity);
            repository.Remove(getEntity);
            Stopwatch watch = new Stopwatch();
            watch.Start();

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

                try
                {
                    getEntity = repository.Get(testId);
                    if (getEntity == null)
                    {
                        Console.WriteLine("从数据库中删除了");
                        break;
                    }
                    
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    Console.WriteLine("从数据库中删除了");
                    break;
                }
            }
            watch.Stop();
            Console.WriteLine("----------------------测试 Delete End----------------------");

删除操作运行结果

图片.png

根据运行结果,我们可以看出,当我们删除实体后,再次尝试读取数据时,会提示已经删除,也不会从list中读取数据。


总结

根据以上结果,我们可以得出一个结论,就是我们可以通过管理唯一命名的缓存来管理实体缓存,不需要去更新缓存数据。
作为缓存,就两个操作,要么生效,要么失效,我们可以在取数据的时候,让缓存生效,在改动数据库的时候,让缓存失效,即可达到当数据库数据发生改变的时候,我们的缓存数据,得到的永远是数据库值(直接修改数据库不会清空缓存)。
扩展1:这里是在仓储中操作了缓存,仓储依赖了缓存,是个不好的做法,可以借助领域事件来完成情况缓存的操作,而且,缓存不应该是在仓储中使用,合理的使用,应该是在应用层和仓储之间,建立缓存体系。
扩展2:这里建立缓存,是通过唯一指定的名称建立缓存组件,其实,我们可以不指定唯一名称,而是根据提示的type,获取到名称,来建立对应的缓存组件。


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