缓存依赖

16.3  缓存依赖类:CacheDependency类

CacheDependency类是架设在Cache类和实际数据之间的桥梁。本节将详细介绍如何利用CacheDependency类实现数据缓存的及时更新。

16.3.1  功能说明

CacheDependency类被称为是缓存依赖类,其具体意义表现在当缓存对象的实际数据发生改变时,它能及时通知缓存对象。例如缓存对象“Category”保存的是一个XML文件的数据,如果XML文件发生了变化,那么系统通过CacheDependency类就会及时更新缓存对象“Category”的内容,这样就能保证用户读取的永远是最新的数据。

16.3.2  语法定义

CacheDependency类的语法定义如下:

public class CacheDependency : IDisposable

其中继承了接口“IDisposable”,此接口主要用来定义释放分配的非托管资源的方法。继承此接口必须实现方法Dispose,以实现资源的释放。

CacheDependency类的构造函数实现了8个重载,下面的代码列出了这些重载的函数,并详细说明了各函数的参数。了解这些函数就可以知道CacheDependency究竟能为缓存带来什么优势。

    //假设缓存的来源文件是当前目录下的data.xml文件

    //缓存依赖的文件路径

    CacheDependency mydep = new CacheDependency("data.xml");

    //缓存依赖的文件可以有多个

    CacheDependency mydep1=new CacheDependency(new string []{"data.xml","data1.xml"});

    //检查缓存依赖更改的依据时间

    CacheDependency mydep2 = new CacheDependency("data.xml", DateTime.Now);

    //检查多个依赖文件更改的依据时间

    CacheDependency mydep3 = new CacheDependency(new string[] { "data.xml", "data1.xml" }, DateTime.Now);

    //检查依赖多个文件,也依赖多个缓存键值

    CacheDependency mydep4 = new CacheDependency(new string[] { "data.xml", "data1.xml" },

        new string[] { "Category", "Category1" });

    //关联依赖,还可以依赖于另一个文件缓存依赖

    CacheDependency mydep5 = new CacheDependency(new string[] { "data.xml", "data1.xml" },

        new string[] { "Category", "Category1" }, mydep);

    //文件和键值上次修改的依据时间

    CacheDependency mydep6 = new CacheDependency(new string[] { "data.xml", "data1.xml" },

        new string[] { "Category", "Category1" }, DateTime.Now);

    //文件、另一个缓存依赖和键值上次修改的依据时间

    CacheDependency mydep6 = new CacheDependency(new string[] { "data.xml", "data1.xml" },

new string[] { "Category", "Category1" }, mydep,DateTime.Now);

16.3.3  方法和属性

虽然CacheDependency类完成了很重要的功能,但其组成结构却比较简单,主要有两个属性和一个方法。

— 属性“HasChanged”:判断CacheDependency对象是否已更改。

— 属性“UtcLastModified”:返回上次依赖项的修改日期

— 方法“Dispose”:释放CacheDependency对象所占有的资源。因为缓存类继承了接口“IDispose”,所以必须实现此方法。

由于缓存类的构成比较简单,本节并没有给出演示代码,属性和方法的使用将在下一节的实例中演示。

注意:只有Cache类的Insert和Add方法才可以为缓存添加依赖项。

16.3.4  典型应用:用CacheDependency获取最新的数据

本例主要演示如何使用CacheDependency类实现数据的及时更新。实例中使用一个GridView控件显示XML文件的数据,当XML文件的数据发生改变时,客户端可以及时更新。其实现的功能如图16-3所示。

 

图16-3  用CacheDependency获取最新数据的功能实现图

演示的详细步骤如下所述。

     打开VS2005,创建一个网站,命名为“CacheDependencySample”。

     在网站根目录下,添加一个XML文件,用来为控件提供数据,内容如下:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>

<book>

     <bookinfo>

         <name>英国古代</name>

         <price>28.00</price>

     </bookinfo>

     <bookinfo>

         <name>中国历史</name>

         <price>20.00</price>

     </bookinfo>

</book>

     打开默认生成的Default.aspx页,添加一个GridView控件和一个按钮控件。

     按F7键切换到窗体的代码视图,在Page_Load事件中书写生成缓存的代码。详细内容如下:

private static CacheDependency mydepen;

protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)

{

    if (!IsPostBack)

    {

        //创建XML数据源

        DataSet myds = new DataSet();

        //数据源来自文件data.xml

        myds.ReadXml(this.MapPath(Request.ApplicationPath + @"/data.xml"));

        //判断是否存在缓存

        if (Cache["BOOKS"] == null)

        {

            //创建缓存依赖

           mydepen = new CacheDependency(this.MapPath(Request.ApplicationPath

                + @"/data.xml"));

            //添加缓存项

            Cache.Add("BOOKS", myds, mydepen, DateTime.Now.AddSeconds(10), TimeSpan.Zero,

                CacheItemPriority.Normal, null);

        }

    }

}

注意:使用XML文件读取方法,必须添加XML操作方法所在的命名空间“System.Xml”。

     切换回设计视图,再双击按钮控件,此时光标停靠在按钮的Click事件内。在此事件内书写代码,判断XML文件的数据是否已更新,如果已更新则给出提示,并重新添加缓存依赖项,否则直接从缓存读取GridView控件的数据。

     在“Button1_Click”事件内书写的详细代码如下:

protected void Button1_Click(object sender, EventArgs e)

{

    //判断缓存是否发生了变化

    if (mydepen.HasChanged)

    {

        Response.Write("Sorry,数据发生了变化!上次修改时间是:" + mydepen.UtcLastModified);

    }

    //判断缓存项是否还在

    if (Cache["BOOKS"] == null)

        {

        //重新设置缓存项

            DataSet myds = new DataSet();

            myds.ReadXml(this.MapPath(Request.ApplicationPath + @"/data.xml"));

            mydepen = new CacheDependency(this.MapPath(Request.ApplicationPath + @"/ data.xml"));

        Cache.Add("BOOKS", myds, mydepen, DateTime.Now.AddSeconds(10), TimeSpan.Zero,

CacheItemPriority.Normal, null);

        }

        GridView1.DataSource = Cache["BOOKS"];

        GridView1.DataBind();

}

注意:当XML文件发生改变后,其实缓存依赖和缓存项都被移除了,必须重新定义。

     按Ctrl+S组合键保存代码的修改。再按F5键运行程序,单击“获取数据”按钮,GridView就会显示XML文件的内容。

     程序运行正常后,在后台修改XML文件的内容,然后再单击“获取数据”按钮,则出现更改数据的提示,同时GridView显示了新的内容。图16-4和图16-5是数据更改前和更改后的效果对比。

    

图16-4  初次获取的数据效果图                 图16-5  更改数据后的显示效果图

16.4  数据库缓存依赖类:SqlCacheDependency类

数据库缓存依赖主要解决的是当数据库的内容发生改变时,如何及时通知缓存,并更新缓存中的数据的问题。本节就介绍如何使用SQL Server 2005和.NET 2.0实现数据库的缓存依赖。

16.4.1  功能说明

SqlCacheDependency类的使用需要结合SQL Server 2005数据库,目前还没有Oracle数据库的缓存依赖。

16.4.2  语法定义

SqlCacheDependency类的使用语法如下:

public class SqlCacheDependency : IDisposable

其中继承了接口“IDisposable”,此接口主要用来定义释放分配的非托管资源的方法。继承此接口必须实现方法Dispose,用来实现资源的释放。

SqlCacheDependency类主要的构造函数如下:

public SqlCacheDependency(string database,string table)

其中参数一代表要启用缓存的数据库,参数二表示缓存的表。在实际使用过程中,只需要指明缓存的数据库和表即可。

16.4.3  方法和属性

SqlCacheDependency类的方法和属性同CacheDependency类相同,主要有三个。

—  HasChanged:判断数据库缓存依赖是否发生了变化。

—  UtcLastModified:获取缓存依赖上次更改的时间。

—  Dispose:释放缓存依赖所占用的资源。

这三个成员的使用方法同CacheDependency类的成员相似,本节不再赘述。

在下节要介绍的使用实例中,将不再使用代码的方式实现缓存依赖,而是使用“OutputCache”在.NET 2.0中提供的SqlCacheDependency参数实现数据库表的缓存。如果要使用编程的方式实现此功能,可参考CacheDependency类的实例。

16.4.4  使用SqlCacheDependency类的操作流程

要实现数据库缓存依赖,必须结合数据库的操作。在使用数据库缓存依赖前,必须进行5步操作。详细流程如图16-6所示。

只有具备了上述条件,才可以正常地使用数据库缓存依赖。下一节将结合这5步操作演示如何实现数据库的缓存依赖。

创建数据库链接

 

图16-6  使用数据库缓存依赖的流程

16.4.5  典型应用:获取数据库表最新数据的实例

本例要实现的功能是当数据库的内容发生变化时,保存在缓存中的数据项被更新。具体演示的步骤如下所述。

     在数据库中创建数据库“testCache”。

     在数据库“testCache”中添加表“CacheTable”,其信息如表16-3所示。

表16-3  CacheTable表的信息

   

字段类型

   

id

int

自增长数据标识

Name

nvarchar(20)

书名

bookPublish

nvarchar(50)

出版社

Price

decimal(6,2)

书的价格

     为数据库启用缓存通知。打开“开始”|“所有程序”|“Microsoft Visual Studio 2005”|“Visual Studio Tools”|“Visual Studio 2005命名提示”菜单命令。

     输入如下命令,其中“-ed”和“-et”分别代表启用缓存依赖数据库和启用缓存数据表。

aspnet_regsql.exe -S  CGJ-57F90CCA64C\SQLEXPRESS -E -ed -d  testCache -et -t  CacheTable

注意如果使用的数据库验证方式是“SQL Server身份验证”,则需要使用如下的启动命令:

aspnet_regsql.exe -S  CGJ-57F90CCA64C\SQLEXPRESS  -U <Username> -P <Password> -ed -d testCache -et -t CacheTable

   输入命令后,按回车键。如果执行成功,效果如图16-7所示。

     打开VS2005,新建一个网站,命名为“SqlCacheDependency”。

     按F5键运行程序,主要目的是生成一个默认的Web.Config文件。然后关闭运行的程序。

     在Web.config中配置数据库连接字符串,代码如下:

     <connectionStrings>

         <add name="TestCacheConnectionString" connectionString="Data Source=CGJ-57F90 CCA64C\sqlexpress;Initial Catalog=testCache;Integrated Security=True" providerName= "System.

Data.SqlClient"/>

     </connectionStrings>

 

图16-7  启用数据库缓存依赖成功的提示图

     在“system.web”节点内,添加数据库缓存依赖的配置,详细代码如下所示。注意配置中的“connectionStringName”属性,要与前面创建的数据库连接字符串的名字相对应。

<caching>

     <sqlCacheDependency enabled = "true" pollTime = "1000" >

         <databases>

              <add name="testCache"

                 connectionStringName="TestCacheConnectionString"

                 pollTime = "1000"      />

         </databases>

     </sqlCacheDependency>

</caching>

     按Ctrl+S组合键保存配置文件的更改。

     打开默认生成的Default.aspx页,在设计视图中添加一个GridView控件,用来显示从数据库获取的数据。再添加一个Literal控件,主要用来显示时间,通过时间判断显示的是否是缓存中的数据。

     为GridView配置数据源。单击其任务列表,在“选择数据源”下拉框中,单击“新建数据源”命令,打开数据源的配置向导。

     在打开的数据源类型窗口中,选择“数据库”,单击“确定”按钮,出现选择连接字符串窗口,通过下拉列表选择刚刚创建的“TestCacheConnectionString”连接串。

     单击“下一步”按钮,出现“配置Select语句”对话框,在“列”列表框中选择“*”,表示选中所有列。

     单击“下一步”按钮出现测试查询对话框,然后单击“完成”按钮。

     按F7键切换到到代码视图,在“Page_Load”事件中添加如下代码(主要是显示当前的时间,用来判断是否是缓存数据):

Literal1.Text = DateTime.Now.ToString();

     按Ctrl+S组合键保存当前页的设计,再按F5键运行程序。当刷新页面时,可以看到时间是不断变化的,这说明数据并没有来自缓存。

     打开Default.aspx页,在源代码视图的“<@page ”行下面,添加如下所示代码。其中使用的参数“SqlDependency”,就是用来添加数据库缓存依赖的。

 <%@ OutputCache Duration="3600" SqlDependency="testCache:CacheTable" VaryByParam="none" %>

注意:Duration参数是表示缓存的过期时间,单位是毫秒。

     按F5键运行程序,此时再刷新页面,发现当前的时间已经不再变化,因为整个页的数据被缓存了起来。

     此时修改数据库的内容,然后刷新运行着的页面,可以发现,数据跟着发生了变化。这就是数据库缓存依赖的体现。当数据库内容更新时,不管缓存的时间有没有到,缓存的内容都会被更新。

16.5  Session和Cache的区别

以前实现数据的缓存有很多种方法,有客户端的Cookie,有服务器端的Session和Application。其中Cookie是保存在客户端的一组数据,主要用来保存用户名等个人信息。Session则保存对话信息。Application则是保存在整个应用程序范围内的信息,相当于全局变量。通常使用最频繁的是Session,那么Session和Cache又有什么区别呢?

本节结合使用经验,详细介绍Session缓存和Cache缓存的区别。

(1)最大的区别是Cache提供缓存依赖来更新数据,而Session只能依靠定义的缓存时间来判断缓存数据是否有效。

(2)即使应用程序终止,只要Cache.Add方法中定义的缓存时间未过期,下次开启应用程序时,缓存的数据依然存在。而Session缓存只是存在于一次会话中,会话结束后,数据也就失效了。

(3)Session容易丢失,导致数据的不确定性,而Cache不会出现这种情况。

(4)由于Session是每次会话就被加载,所以不适宜存放大量信息,否则会导致服务器的性能降低。而Cache则主要用来保存大容量信息,如数据库中的多个表。

(5)VS2005的测试版提供了将缓存保存在硬盘上的参数,但正式版中取消了这个功能,估计其在以后版本中会重新实现。而Session目前只能保存在内存中,对其性能有影响。

为了提高Cache的有效利用率,建议对于不经常改动的数据使用Cache。

16.6  小结

本章主要介绍了如何使用System.Web.Caching命名空间下的类,主要包括以下三个:Cache, CacheDependency和SqlCacheDependency。Cache类主要用来创建缓存项,主要针对的是数据不经常改变,但又使用频繁的数据表或文件。另两个类是.NET 2.0新添加的缓存依赖服务。通过文件依赖或数据库依赖,可以实现缓存数据的及时更新。

通过本章的学习,希望可以提高读者编写的网站的数据读取速度,节约带宽,为Web 2.0时代的到来打下坚实的基础。

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