ASP.NET Core MVC 从入门到精通之缓存

随着技术的发展，ASP.NET Core MVC也推出了好长时间，经过不断的版本更新迭代，已经越来越完善，本系列文章主要讲解ASP.NET Core MVC开发B/S系统过程中所涉及到的相关内容，适用于初学者，在校毕业生，或其他想从事ASP.NET Core MVC 系统开发的人员。

经过前几篇文章的讲解，初步了解ASP.NET Core MVC项目创建，启动运行，以及命名约定，创建控制器，视图，模型，接收参数，传递数据ViewData，ViewBag，路由，页面布局，wwwroot和客户端库，Razor语法，EnityFrameworkCore与数据库，HttpContext，Request，Response，Session，序列化，文件上传，自动映射，Html辅助标签，模型校验，鉴权、授权基础，Identity入门，日志管理，Filter(筛选器)等内容，今天继续讲解ASP.NET Core MVC 中缓存等相关内容，仅供学习分享使用。

缓存的优点

在应用程序中，使用缓存，具有如下优点：

1. 提高应用程序的访问速度
2. 适用于不易改变的数据

缓存分类

根据缓存的应用范围和存储方式，可以分为以下几种：

1. 内存缓存：这种方式是将内容缓存到Web服务器内存在，主要适用于单服务器程序，且在服务器重启后，缓存中的数据也会丢失。
2. 缓存服务器：对于分布式部署的Web系统，缓存与内存中的方式会造成各个Web服务器中的缓存内容不一致，一般都会有独立的缓存服务器，如Redis，SQL Server等存储缓存的地方。缓存服务器中的内容，不会随着Web服务器的重启而变化。
3. 客户端：缓存于客户端一般通过Header实现，也可以通过localStorage，Cookie等方式。（暂不讲解）

内存缓存

In-Memory缓存，将数据缓存在Web服务器内存中，适用于单服务器部署的程序。在ASP.NET Core MVC程序中，使用内存缓存的步骤如下

1. 增加缓存服务

在Program.cs启动程序中，增加非分布式内存缓存服务，如下所示：

//内存缓存
builder.Services.AddMemoryCache();

2. 注入缓存接口

在需要用到的内存缓存的控制器中，添加内存缓存接口IMemoryCache注入，如下所示：

private readonly ILogger _logger;

private readonly IMemoryCache _memoryCache;//内存缓存接口

public HomeController(ILogger logger,IMemoryCache memoryCache)
{
    _logger = logger;
    _memoryCache = memoryCache;
}

3. 获取/设置缓存

在使用缓存的地方，获取和设置缓存如下所示：

public IActionResult Index()
{

    if(!_memoryCache.TryGetValue("citys",out List cityList))
    {
        cityList = GetCitys();
        var memoryCacheEntryOptions = new MemoryCacheEntryOptions();
        memoryCacheEntryOptions.SetAbsoluteExpiration(TimeSpan.FromSeconds(10));
        memoryCacheEntryOptions.RegisterPostEvictionCallback((object key, object value, EvictionReason reason, object state) =>
        {
            //在被清除缓存时，重新回调，重新填充
            _logger.LogInformation("缓存被清除了.");
        }, this);
        _memoryCache.Set("citys", cityList, memoryCacheEntryOptions);
    }
    ViewBag.Citys = cityList;
    return View();
}

4. 参数说明

示例中MemoryCacheEntryOptions，主要用于设置内存缓存参数，主要有以下几个参数可以设置：

1. AbsoluteExpiration 设置绝对过期时间
2. SlidingExpiration 滑动过期时间
3. PostEvictionCallbacks 缓存清除时的回调函数

分布式缓存

分布式缓存是由多个应用服务器共享的缓存，通常作为访问它的应用服务器的外部服务进行维护。 分布式缓存可以提高 ASP.NET Core 应用的性能和可伸缩性，尤其是当应用由云服务或服务器场托管时。

与其他将缓存数据存储在单个应用服务器上的缓存方案相比，分布式缓存具有多个优势。分布式缓存的优点

1. 无需Sticky Session
2. 可扩展，适用于多台Web服务器部署的情况。
3. 独立存储，Web服务器重启不会影响缓存
4. 性能更好

1. 分布式缓存先决条件

为使用的分布式缓存提供程序添加包引用：

• 对于 Redis 分布式缓存， Microsoft.Extensions.Caching.StackExchangeRedis。
• 对于 SQL Server，请参阅 Microsoft.Extensions.Caching.SqlServer。
• 对于 NCache 分布式缓存， NCache.Microsoft.Extensions.Caching.OpenSource。

本示例主要介绍Redis分布式缓存。

2. 环境搭建

使用Redis进行缓存，首先需要搭建Redis环境。关于Redis环境，可参考之前的文章：

• Redis安装与启动：https://www.cnblogs.com/hsiang/p/14224484.html
• Redis基础命令：https://www.cnblogs.com/hsiang/p/14269906.html
• Redis配置文件：https://www.cnblogs.com/hsiang/p/14287098.html
• Redis事务：https://www.cnblogs.com/hsiang/p/14311126.html

3. 安装依赖包

Redis分布式缓存，需要安装第三方依赖包Microsoft.Extensions.Caching.StackExchangeRedis，如下所示：

4. 添加分布式缓存服务

添加StackExchangeRedisCache服务，通过Configruation配置Redis连接信息和InstanceName实例名称。如下所示：

//分布式缓存
builder.Services.AddStackExchangeRedisCache(options =>
{
    options.Configuration = "192.168.1.6:6379";
    options.InstanceName = "redis";
});

5. 注入分布式缓存接口

在Controller中，注入分布式缓存接口IDistributedCache，如下所示：

private readonly IDistributedCache _distributedCache;

public HomeController(ILogger logger ,IDistributedCache distributedCache)
{
    _logger = logger;
    _distributedCache = distributedCache;
}

6. 获取/设置缓存

在使用缓存的地方，获取GetString和设置SetString缓存如下所示：

public IActionResult Index()
{
    var cityList = new List();
    var obj = _distributedCache.GetString("citys");
    if (string.IsNullOrEmpty(obj))
    {
        cityList = GetCitys();
        DistributedCacheEntryOptions options = new DistributedCacheEntryOptions();
        options.SetAbsoluteExpiration(TimeSpan.FromSeconds(60));
        obj = JsonConvert.SerializeObject(cityList);
        _distributedCache.SetString("citys", obj,options);
    }
    cityList = JsonConvert.DeserializeObject>(obj);
    ViewBag.Citys = cityList;
    return View();
}

7. 运行测试

运行程序，在浏览器中默认打开Home/Index，城市列表信息首次从数据库获取，再次获取时，则会从缓存获取。如下所示：

 在Redis服务器上进行查看，可以发现：

1. 缓存服务器中存储的Key是加了配置的InstanceName前缀。

2. 虽然代码中是通过SetString进行存储，由于存储的JSON序列化对象，所以Redis自动识别对象类型为hash。

3. 存储的中文在缓存服务器中是转码后的。

参考文章

官方文档：https://learn.microsoft.com/zh-cn/aspnet/core/performance/caching/overview?view=aspnetcore-6.0

以上就是ASP.NET Core MVC 从入门到精通之缓存的全部内容。