ASPNET提供三种主要形式的缓存页面级输出缓存用户控件级输出缓存（或称为片段缓存）和缓存API输出缓存和片段缓存的优点是非常易于实现在大多数情况下使用这两种缓存就足够了而缓存API则提供了额外的灵活性（实际上是相当大的灵活性）可用于在应用程序的每一层利用缓存本文全面介绍了这三种缓存技术在系统各层中的应用
在ASPNET提供的许多特性中缓存支持无疑是我最欣赏的特性我这样说当然是有充分理由的相比ASPNET的所有其他特性缓存对应用程序的性能具有最大的潜在影响利用缓存和其他机制ASPNET开发人员可以接受使用开销很大的控件（例如DataGrid）构建站点时的额外开销而不必担心性能会受到太大的影响为了在应用程序中最大程度地利用缓存您应该考虑在所有程序级别上都实现缓存的方法
Steve的缓存提示
尽早缓存经常缓存
您应该在应用程序的每一层都实现缓存向数据层业务逻辑层UI或输出层添加缓存支持内存现在非常便宜因此通过以智能的方式在整个应用程序中实现缓存可以获得很大的性能提高
缓存可以防止许多过失
缓存是一种无需大量时间和分析就可以获得足够良好的性能的方法这里再次强调内存现在非常便宜因此如果您能通过将输出缓存秒而不是花上一整天甚至一周的时间尝试优化代码或数据库就可以获得所需的性能您肯定会选择缓存解决方案（假设可以接受秒的旧数据）缓存正是那些利用%付出获得%回报的特性之一因此要提高性能应该首先想到缓存不过如果设计很糟糕最终却有可能带来不良的后果因此您当然也应该尽量正确地设计应用程序但如果您只是需要立即获得足够高的性能缓存就是您的最佳选择您可以在以后有时间的时候再重新设计应用程序
页面级输出缓存
作为最简单的缓存形式输出缓存只是在内存中保留为响应请求而发送的HTML的副本其后再有请求时将提供缓存的输出直到缓存到期这样性能有可能得到很大的提高（取决于需要多少开销来创建原始页面输出发送缓存的输出总是很快并且比较稳定）
实现
要实现页面输出缓存只要将一条OutputCache指令添加到页面即可
<%@ OutputCache Duration= VaryByParam=* %>
如同其他页面指令一样该指令应该出现在ASPX页面的顶部即在任何输出之前它支持五个属性（或参数）其中两个是必需的
Duration 必需属性页面应该被缓存的时间以秒为单位必须是正整数
Location 指定应该对输出进行缓存的位置如果要指定该参数则必须是下列选项之一AnyClientDownstreamNoneServer或ServerAndClient
VaryByParam 必需属性Request中变量的名称这些变量名应该产生单独的缓存条目none表示没有变动*可用于为每个不同的变量数组创建新的缓存条目变量之间用;进行分隔
VaryByHeader 基于指定的标头中的变动改变缓存条目
VaryByCustom 允许在globalasax中指定自定义变动（例如Browser）
利用必需的Duration和VaryByParam选项的组合可以处理大多数情况例如如果您的产品目录允许用户基于categoryID和页变量查看目录页您可以用参数值为categoryID;page的VaryByParam将产品目录缓存一段时间（如果产品不是随时都在改变一小时还是可以接受的因此持续时间是秒）这将为每个种类的每个目录页创建单独的缓存条目每个条目从其第一个请求算起将维持一个小时
VaryByHeader和VaryByCustom主要用于根据访问页面的客户端对页面的外观或内容进行自定义同一个URL可能需要同时为浏览器和移动电话客户端呈现输出因此需要针对不同的客户端缓存不同的内容版本或者页面有可能已经针对IE进行了优化针对Netscape或Opera则应取消这种优化功能后一个例子非常普遍我们将提供一个说明如何实现此目标的示例
示例VaryByCustom用于支持浏览器自定义
为了使每个浏览器都具有单独的缓存条目VaryByCustom的值可以设置为browser此功能已经内置在缓存模块中并且将针对每个浏览器名称和主要版本插入单独的页面缓存版本
<%@ OutputCache Duration= VaryByParam=None VaryByCustom=browser%>
片段缓存用户控件输出缓存
更多选项
除了上面提到的依赖项我们还可以指定项的优先级（依次为lowhighNotRemovable它们是在SystemWebCachingCacheItemPriority枚举中定义的）以及当缓存中的对象到期时调用的CacheItemRemovedCallback函数大多数时候默认的优先级已经足够了缓存引擎可以正常完成任务并处理缓存的内存管理CacheItemRemovedCallback选项考虑到一些很有趣的可能性但实际上它很少使用不过为了说明该方法我将提供它的一个使用示例
CacheItemRemovedCallback示例
SystemWebCachingCacheItemRemovedCallback callback = new SystemWebCachingCacheItemRemovedCallback (OnRemove);
CacheInsert(keymyFilenull
SystemWebCachingCacheNoAbsoluteExpiration
TimeSpanZero
SystemWebCachingCacheItemPriorityDefault callback);
public static void OnRemove(string key object cacheItem
SystemWebCachingCacheItemRemovedReason reason)
{
AppendLog(The cached value with key + key +
was removed from the cache Reason: +
reasonToString());
}
该示例将使用AppendLog()方法中定义的任何逻辑来记录缓存中的数据到期的原因通过在从缓存中删除项时记录这些项并记录删除的原因您可以确定是否在有效地使用缓存或者您是否可能需要增加服务器上的内存注意callback是一个静态（在VB中为Shared）方法建议使用该方法的原因是如果不使用它保存回调函数的类的实例将保留在内存中以支持回调（对static/Shared方法则没有必要）
该特性有一个潜在的用处在后台刷新缓存的数据这样用户永远都不必等待数据被填充但数据始终保持相对较新的状态但实际上此特性并不适用于当前版本的缓存API因为在从缓存中删除缓存的项之前不触发或不完成回调因此用户将频繁地发出尝试访问缓存值的请求然后发现缓存值为空不得不等待缓存值的重新填充我希望在未来的ASPNET版本中看到一个附加的回调可以称为CachedItemExpiredBut
NotRemovedCallback如果定义了该回调则必须在删除缓存项之前完成执行
缓存数据引用模式
每当我们尝试访问缓存中的数据时都应该考虑到一种情况那就是数据可能已经不在缓存中了因此下面的模式应该普遍适用于您对缓存的数据的访问在这种情况下我们假定已缓存的数据是一个数据表
public DataTable GetCustomers(bool BypassCache)
{
string cacheKey = CustomersDataTable;
object cacheItem = Cache[cacheKey] as DataTable;
if((BypassCache) || (cacheItem == null))
{
cacheItem = GetCustomersFromDataSource();
CacheInsert(cacheKey cacheItem null
DateTimeNowAddSeconds(GetCacheSecondsFromConfig(cacheKey) TimeSpanZero);
}
return (DataTable)cacheItem;
}
关于此模式有以下几点需要注意
) 某些值（例如cacheKeycacheItem和缓存持续时间）是一次定义的并且只定义一次
) 可以根据需要跳过缓存例如当注册一个新客户并重定向到客户列表后最好的做法可能就是跳过缓存用最新数据重新填充缓存该数据包括新插入的客户
) 缓存只能访问一次这种做法可以提高性能并确保不会发生NullReferenceExceptions因为该项在第一次被检查时是存在的但第二次检查之前就已经到期了
) 该模式使用强类型检查C#中的as运算符尝试将对象转换为类型如果失败或该对象为空则只返回null（空）
) 持续时间存储在配置文件中在理想的情况下所有的缓存依赖项（无论是基于文件的或是基于时间的还是其他类型的依赖项）都应该存储在配置文件中这样就可以进行更改并轻松地测量性能我还建议您指定默认缓存持续时间而且如果没有为所使用的cacheKey指定持续时间就让GetCacheSecondsFromConfig()方法使用该默认持续时间
与本文相关的代码示例（CachedDemomsi参见本书示例光盘）是一个helper类它将处理上述所有情况可以只书写一行或两行代码访问缓存的数据
小结
缓存可以使应用程序的性能得到很大的提高因此在设计应用程序以及对应用程序进行性能测试时应该予以考虑应用程序总会或多或少地受益于缓存当然有些应用程序比其他应用程序更适合使用缓存对ASPNET提供的缓存选项的深刻理解是任何ASPNET开发人员应该掌握的重要技巧
缓存整个页面通常并不可行因为页面的某些部分是针对用户定制的不过页面的其他部分是整个应用程序共有的这些部分最适合使用片段缓存和用户控件进行缓存此外菜单和其他布局元素尤其是那些从数据源动态生成的元素也可以用这种方法进行缓存
如果需要可以按以下条件选择需要缓存的控件
（）某控件的属性已改变
（）由页面级输出缓存所支持的任何一种页面或控件状态改变
一旦对某些控件进行了缓存使用它们的几百个页面就可以共享这些控件而不再需要为每个页面保留单独的控件缓存版本
实现
片段缓存使用的语法与页面级输出缓存一样但其应用于用户控件（ascx文件）而不是Web窗体（aspx文件）除了Location属性对于OutputCache在Web窗体上支持的所有属性用户控件也同样支持用户控件还支持名为VaryByControl的OutputCache属性该属性将根据用户控件（通常是页面上的控件例如DropDownList）的成员的值改变该控件的缓存如果指定了VaryByControl可以省略VaryByParam最后在默认情况下对每个页面上的每个用户控件都单独进行缓存不过如果一个用户控件不随应用程序中的页面改变并且在所有页面都使用相同的名称则可以设置参数Shared的值为true该参数将使用户控件的缓存版本供引用该控件的所有页面使用
示例
<%@ OutputCache Duration= VaryByParam=* %>
该示例将缓存用户控件秒并且将针对查询字符串的每个变动针对此控件所在的每个页面创建单独的缓存条目
<%@ OutputCache Duration= VaryByParam=none
VaryByControl=CategoryDropDownList %>
该示例将缓存用户控件秒并且将针对CategoryDrop
DownList控件的每个不同的值针对此控件所在的每个页面创建单独的缓存条目
<%@ OutputCache Duration= VaryByParam=none VaryByCustom=browser
Shared=true %>
最后该示例将缓存用户控件秒并且将针对每个浏览器名称和主要版本创建一个缓存条目然后每个浏览器的缓存条目将由引用此用户控件的所有页面共享（只要所有页面都用相同的ID引用该控件即可）
缓存API使用Cache对象
页面级和用户控件级输出缓存的确是一种可以迅速而简便地提高站点性能的方法但是在ASPNET中缓存的真正灵活性和强大功能是通过Cache对象提供的使用Cache对象您可以存储任何可序列化的数据对象基于一个或多个依赖项的组合来控制缓存条目到期的方式这些依赖项可以包括自从某对象被缓存后经过的时间自从某对象上次被访问后经过的时间对文件或文件夹的更改以及对其他缓存对象的更改在略作处理后还可以包括对数据库中特定表的更改
在Cache中存储数据
在Cache中存储数据的最简单的方法就是使用一个键为其赋值就像HashTable或Dictionary对象一样
Cache[key] = value;
这种做法将在缓存中存储项同时不带任何依赖项因此它不会到期除非缓存引擎为了给其他缓存数据提供空间而将其删除要包括特定的缓存依赖项可使用Add()或Insert()方法其中每个方法都有几个重载Add()和Insert()之间的唯一区别是Add()返回对已缓存对象的引用而Insert()没有返回值（在C#中为空在VB中为Sub）
示例
CacheInsert(key myXMLFileData new
SystemWebCachingCacheDependency(ServerMapPath(usersxml)));
该示例可将文件中的xml数据插入缓存无需在以后请求时从文件读取CacheDependency的作用是确保缓存在文件更改后立即到期以便可以从文件中提取最新数据重新进行缓存如果缓存的数据来自若干个文件还可以指定一个文件名的数组
CacheInsert(dependentkey myDependentData new
SystemWebCachingCacheDependency(new string[] {} new string[]
{key}));
该示例可插入键值为key的第二个数据块（取决于是否存在第一个数据块）如果缓存中不存在名为key的键或者如果与该键相关联的对象已到期或被更新则dependentkey的缓存条目将到期
CacheInsert(key myTimeSensitiveData null
DateTimeNowAddMinutes() TimeSpanZero);
绝对到期此示例将对受时间影响的数据缓存一分钟一分钟过后缓存将到期注意绝对到期和滚动到期（见下文）不能一起使用
CacheInsert(key myFrequentlyAccessedData null
SystemWebCachingCacheNoAbsoluteExpiration
TimeSpanFromMinutes());
动态滚动到期此示例将缓存一些频繁使用的数据数据将在缓存中一直保留下去除非数据未被引用的时间达到了一分钟注意动态滚动到期和绝对到期不能一起使用
