ASP.NET 缓存
缓存的分类
客户端缓存：主要与客户端的浏览器缓存有关系！
服务器端缓存：服务器端缓存从性质上看，又可以分为两种。
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。
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。
在ASP.NET中，常见的动态缓存主要有：
· 页面输出缓存
· 页面局部缓存
· System.Web.Caching
· 缓存依赖
传统缓存方式
比如将可重复利用的东西放到Application或是Session中去保存。
Session["Style"] = val;
Application["Count"] = 0;
页面输出缓存
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不经常修改内容的，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。
方法： <%@ 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。
例子：
<%@ Page Language="C#" AutoEventWireup="true" CodeBehind="WebForm1.aspx.cs" Inherits="CacheWebApp._16_4_3.WebForm1" %>
<%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="none" %>
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" >
<head runat="server">
<title>页面缓存示例</title>
</head>
<body>
<form id="form1" runat="server">
<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();
}
}
注：没有缓存前每次刷新页面上的时间每次都在变。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" %>，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。 另外注意每一个缓存变量值都是独立的！
如果有多个参数时，如：http://localhost:1165/16-4-3/WebForm1.aspx?p=1&n=1，声明为：<%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="p;n" %>
@OutputCache 还有其他的属性：
<%@ OutputCache Duration="#ofseconds"
Location="Any | Client | Downstream | Server | None | 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 ("")。
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：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。
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）。
<%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="none" VaryByControl="DropDownList1" %>
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)
{
//相当于@OutputCache指令中的Duration属性
Response.Cache.SetExpires(DateTime.Now.AddSeconds(10));//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" %>”。
Response.Cache.SetExpires(DateTime.Parse("6:00:00PM"));//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。
页面局部缓存
控件缓存
这种方式允许将需要缓存的信息包含在一个用户控件内，然后，将该用户控件标记为可缓存的，以此来缓存页面输出的部分内容。该选项允许缓存页面中的特定内容，而没有缓存整个页面，因此，每次都需重新创建整个页。例如，如果要创建一个显示大量动态内容（如股票信息）的页，其中有些部分为静态内容（如每周总结），这时可以将静态部分放在用户控件中，并允许缓存这些内容。
在ASP.NET中，提供了UserControl这种用户控件的功能。一个页面可以通过多个UserControl来组成。只需要在某个或某几个UserControl里设置缓存。
WebUserControl1.ascx
<%@ Control Language="C#" AutoEventWireup="true" CodeBehind="WebUserControl1.ascx.cs" Inherits="CacheWebApp._16_4_5.WebUserControl1" %>
<%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="none" %>
<%=DateTime.Now %>
调用该控件的页面WebForm1.aspx代码：
<%@ Page Language="C#" AutoEventWireup="true" CodeBehind="WebForm1.aspx.cs" Inherits="CacheWebApp._16_4_5.WebForm1" %>
<%@ Register src="WebUserControl1.ascx" tagname="WebUserControl1" tagprefix="uc1" %>
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" >
<head runat="server">
<title>控件缓存</title>
</head>
<body>
<form id="form1" runat="server">
页面的：<%=DateTime.Now %>
控件的：<uc1:WebUserControl1 ID="WebUserControl11" runat="server" />
</form>
</body>
</html>
缓存后替换
与控件缓存正好相反。它对整个页面进行缓存，但是页中的某些片段是动态的，因此不会缓存这些片段。ASP.NET页面中既包含静态内容，又包含基于数据库数据的动态内容。静态内容通常不会发生变化。因此，对静态内容实现数据缓存是非常必要的。然而，那些基于数据的动态内容，则不同。数据库中的数据可能每时每刻都发生变化，因此，如果对动态内容也实现缓存，可能造成数据不能及时更新的问题。对此问题如果使用前文所述的控件缓存方法，显然不切实际，而且实现起来很繁琐，易于发生错误。
ASP.NET 2.0提供了缓存后替换功能：
· Substitution控件能够指定页面输出缓存中需要以动态内容替换该控件的部分，即允许对整页面进行输出缓存，然后，使用Substitution控件指定页中免于缓存的部分。需要缓存的区域只执行一次，然后从缓存读取，直至该缓存项到期或被清除。Substitution控件指定的部分，在每次请求页面时都执行。
<%@ Page Language="C#" AutoEventWireup="true" CodeBehind="WebForm2.aspx.cs" Inherits="CacheWebApp._16_4_5.WebForm2" %>
<%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="none" %>
...
页面缓存的时间：<%= DateTime.Now.ToString() %>
真实（替换）的时间：<asp:Substitution ID="Substitution1" runat="server" MethodName="getCurrentTime" />
...
后台代码：
public partial class WebForm2 : System.Web.UI.Page
{
public static string getCurrentTime(HttpContext context)
{
return DateTime.Now.ToString();
}
}
1) 此方法必须被定义为静态方法；
2) 此方法必须接受HttpContext类型的参数；
3) 此方法必须返回String类型的值。
注意：
· Substitution控件无法访问页上的其他控件，无法检查或更改其他控件的值。但是代码确实可以使用传递给它的参数来访问当前页上下文。
· 在缓存页包含的用户控件中可以包含Substitution控件。但是，在输出缓存用户控件中不能放置Substitution控件。
· Substitution控件不会呈现任何标记，其位置所显示内容完全取决于所定义方法的返回字符串。
Substitution控件API应用
需要注意的是回调方法必须是线程安全的，可以是作为容器的页面或者用户控件中的静态方法，也可以是其他任意对象上的静态方法或实例方法。
<%@ Page Language="C#" AutoEventWireup="true" CodeBehind="WebForm3.aspx.cs" Inherits="CacheWebApp._16_4_5.WebForm3" %>
<%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="none" %>
...
页面缓存的时间：<asp:Label ID="Label1" runat="server" Text="Label"></asp:Label>
真实（缓存替换）的时间：<asp:PlaceHolder ID="PlaceHolder1" runat="Server"></asp:PlaceHolder>
...
页面后台：
protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
{
Substitution Substitution1 = new Substitution();//创建一个Substitution
Substitution1.MethodName = "GetCurrentDateTime";//指定调用的回调方法名
PlaceHolder1.Controls.Add(Substitution1);
Label1.Text=DateTime.Now.ToString();
}
public static string GetCurrentDateTime(HttpContext context)
{
return DateTime.Now.ToString();
}
System.Web.Caching
System.Web.Caching命名空间提供用于缓存服务器上常用数据的类。此命名空间包括 Cache 类，该类是一个字典，您可以在其中存储任意数据对象，如哈希表和数据集。它还为这些对象提供了失效功能，并为您提供了添加和移除这些对象的方法。您还可以添加依赖于其他文件或缓存项的对象，并在从 Cache 对象中移除对象时执行回调以通知应用程序。
// 获取当前应用程序指定CacheKey的Cache对象值
public static object GetCache(string CacheKey)
{
System.Web.Caching.Cache objCache = HttpRuntime.Cache;
return objCache[CacheKey];
}
// 设置当前应用程序指定CacheKey的Cache对象值
public static void SetCache(string CacheKey, object objObject)
{
System.Web.Caching.Cache objCache = HttpRuntime.Cache;
objCache.Insert(CacheKey, objObject);
}
/// <summary>
/// 设置当前应用程序指定CacheKey的Cache对象值
/// </summary>
/// <param name="CacheKey">索引键值</param>
/// <param name="objObject">缓存对象</param>
/// <param name="absoluteExpiration">绝对过期时间</param>
/// <param name="slidingExpiration">最后一次访问所插入对象时与该对象过期时之间的时间间隔</param>
public static void SetCache(string CacheKey, object objObject, DateTime absoluteExpiration, TimeSpan slidingExpiration)
{
System.Web.Caching.Cache objCache = HttpRuntime.Cache;
objCache.Insert(CacheKey, objObject, null, absoluteExpiration, slidingExpiration);
}
protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
{
string CacheKey = "cachetest";
object objModel = GetCache(CacheKey);//从缓存中获取
if (objModel == null)//缓存里没有
{
objModel = DateTime.Now;//把当前时间进行缓存
if (objModel != null)
{
int CacheTime = 30;//缓存时间30秒
SetCache(CacheKey, objModel, DateTime.Now.AddSeconds(CacheTime), TimeSpan.Zero);//写入缓存
}
}
Label1.Text = objModel.ToString();
}
文件缓存依赖
这种策略让缓存依赖于一个指定的文件，通过改变文件的更新日期来清除缓存。
/// 获取当前应用程序指定CacheKey的Cache对象值
public static object GetCache(string CacheKey)
{
System.Web.Caching.Cache objCache = HttpRuntime.Cache;
return objCache[CacheKey];
}
/// <summary>
/// 设置以缓存依赖的方式缓存数据
/// </summary>
/// <param name="CacheKey">索引键值</param>
/// <param name="objObject">缓存对象</param>
/// <param name="cacheDepen">依赖对象</param>
public static void SetCache(string CacheKey, object objObject, System.Web.Caching.CacheDependency dep)
{
System.Web.Caching.Cache objCache = HttpRuntime.Cache;
objCache.Insert(
CacheKey,
objObject,
dep,
System.Web.Caching.Cache.NoAbsoluteExpiration, //从不过期
System.Web.Caching.Cache.NoSlidingExpiration, //禁用可调过期
System.Web.Caching.CacheItemPriority.Default,
null);
}
protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
{
string CacheKey = "cachetest";
object objModel = GetCache(CacheKey);//从缓存中获取
if (objModel == null) //缓存里没有
{
objModel = DateTime.Now;//把当前时间进行缓存
if (objModel != null)
{
//依赖 C:\\test.txt 文件的变化来更新缓存
System.Web.Caching.CacheDependency dep = new System.Web.Caching.CacheDependency("C:\\test.txt");
SetCache(CacheKey, objModel, dep);//写入缓存
}
}
Label1.Text = objModel.ToString();
}
当改变test.txt的内容时，缓存会自动更新。这种方式非常适合读取配置文件的缓存处理。如果配置文件不变化，就一直读取缓存的信息，一旦配置发生变化，自动更新同步缓存的数据。
数据库缓存依赖
对数据库的缓存还是显得特别重要，上面几种方式都可以实现部分数据缓存功能。但问题是我们的数据有时候是在变化的，这样用户可能在缓存期间查询的数据就是老的数据，从而导致数据的不一致。那有没有办法做到，数据如果不变化，用户就一直从缓存中取数据，一旦数据变化，系统能自动更新缓存中的数据，从而让用户得到更好的用户体验。
解决方法：SqlCacheDependency数据库缓存依赖。
第一步： 修改web.config，让项目启用SqlCacheDependency 。
<?xml version="1.0"?>
<configuration>
<appSettings/>
<connectionStrings>
<add name="strcodematic" connectionString="data source=127.0.0.1;initial catalog=codematic;user id=sa;password=" providerName="System.Data.SqlClient" />
</connectionStrings>
<system.web>
<caching>
<sqlCacheDependency enabled="true" pollTime="6000">
<databases>
<add name="codematic" connectionStringName="strcodematic" />
</databases>
</sqlCacheDependency>
</caching>
...
</system.web>
</configuration>
第二步：执行下述命令，为数据库启用缓存依赖。如果要配置SqlCacheDependency，则需要以命令行的方式执行。
aspnet_regsql.exe工具位于Windows\\Microsoft.NET\\Framework\\[版本]文件夹中。
aspnet_regsql -C "data source=127.0.0.1;initial catalog=codematic;user id=sa;password=" -ed -et -t "P_Product"
参数-C后面的字符串是连接字符串（请替换成自己所需要的值），
参数-t后面的字符串是数据表的名字。
命令执行后，在指定的数据库中会多出一个AspNet_SqlCacheTablesForChangeNotification表。
注意：
要使得7.0或者2000版本以上的SQLServer支持SqlCacheDependency特性，需要对数据库服务器执行相关的配置。
有两种方法配置SQLServer：
一 使用aspnet_regsql命令行工具，
二 使用SqlCacheDependencyAdmin类。
例如：
aspnet_regsql -S "server" -E -d "database" –ed 或者
aspnet_regsql -S "server" -E -d "database" -et -t "table"
如果是Sql验证的话要把-E换成，-U (用户名),-P (密码)
以下是该工具的命令参数说明：
-? 显示该工具的帮助功能；
-S 后接的参数为数据库服务器的名称或者IP地址；
-U 后接的参数为数据库的登陆用户名；
-P 后接的参数为数据库的登陆密码；
-E 使用当前登录用户的 Windows 集成认证进行身份验证。
-d 后接参数为对哪一个数据库采用SqlCacheDependency功能；
-C 连接数据库的连接字符串。如果您指定服务器(-S)和登录（-U和-P，或 -E）信息，则此选项不是必需的，因为连接字符串已经包含这些信息。
-t 后接参数为对哪一个表采用SqlCacheDependency功能；
-ed 允许对数据库使用SqlCacheDependency功能；
-dd 禁止对数据库采用SqlCacheDependency功能；
-et 允许对数据表采用SqlCacheDependency功能；
-dt 禁止对数据表采用SqlCacheDependency功能；
-lt 列出当前数据库中有哪些表已经采用sqlcachedependency功能。
第三步：在代码中使用缓存，并为其设置SqlCacheDependency依赖：
/// 获取当前应用程序指定CacheKey的Cache对象值
public static object GetCache(string CacheKey)
{
System.Web.Caching.Cache objCache = HttpRuntime.Cache;
return objCache[CacheKey];
}
/// <summary>
/// 设置以缓存依赖的方式缓存数据
/// </summary>
/// <param name="CacheKey">索引键值</param>
/// <param name="objObject">缓存对象</param>
/// <param name="cacheDepen">依赖对象</param>
public static void SetCache(string CacheKey, object objObject, System.Web.Caching.CacheDependency dep)
{
System.Web.Caching.Cache objCache = HttpRuntime.Cache;
objCache.Insert(
CacheKey,
objObject,
dep,
System.Web.Caching.Cache.NoAbsoluteExpiration,//从不过期
System.Web.Caching.Cache.NoSlidingExpiration,//禁用可调过期
System.Web.Caching.CacheItemPriority.Default,
null);
}
protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
{
string CacheKey = "cachetest";
object objModel = GetCache(CacheKey);//从缓存中获取
if (objModel == null)//缓存里没有
{
objModel = GetData();//把当前时间进行缓存
if (objModel != null)
{
//依赖数据库codematic中的P_Product表变化 来更新缓存
System.Web.Caching.SqlCacheDependency dep = new System.Web.Caching.SqlCacheDependency("codematic", "P_Product");
SetCache(CacheKey, objModel, dep);//写入缓存
}
}
GridView1.DataSource = (DataSet)objModel;
GridView1.DataBind();
}
//查询数据
private DataSet GetData()
{
string conString = "data source=127.0.0.1;initial catalog=codematic;user id=sa;password=";
string strSQL = "SELECT * FROM P_Product";
SqlConnection myConnection = new SqlConnection(conString);
DataSet ds = new DataSet();
myConnection.Open();
SqlDataAdapter adapter = new SqlDataAdapter(strSQL, myConnection);
adapter.Fill(ds, "Product");
myConnection.Close();
return ds;
}