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  • ASP.NET技术简介之缓存技术

    发布:南京.net培训      来源:南京.net培训      

  • 用户从数据库中检索数据,可能是Web应用程序中执行最慢的操作之一  。因为其中涉及多个环节,例如,Web服务器、数据库服务器等  。尤其是在用户比较多,检索的数据量比较大的情况下,会给包括用户在内的各个方面造成不小的困难  。如果能够将数据库中的数据缓存到内存(也可以存储在其他场所),则无需在请求每个页面时都访问数据库  。由于从内存中返回数据的速度始终比新提供的数据速度快,因而可以大大提供应用程序的性能  。

    缓存有一个不太容易克服的缺点,那就是数据过期的问题  。最典型的情况是,如果将数据库表中的数据内容缓存到服务器内存中,当数据库表中的记录发生更改时,Web应用程序则很可能显示过期的、不准确的数据  。对于某些类型的数据,即使显示的信息过期,影响也不会很大  。然而,对于实时性要求比较严格的数据,例如,股票价格、拍卖出价之类信息,显示的数据稍有过期都是不可接受的  。

    为了解决以上问题,ASP.NET 1.x中曾经提供了一些比较好的缓存功能,例如,页面输出缓存、部分缓存、页面数据缓存等  。虽然这些缓存功能可以解决数据缓存方面的问题,但还是存在较大的缺点,开发人员必须在性能和数据过期之间作出权衡,数据过期的问题始终困扰着开发人员  。例如,如果数据库表中的数据发生了变化,缓存则也许不能在指定的时间内更新,而必须等到缓存过期,那么就有可能为用户带来一定的麻烦  。理想的情况是,数据库表中的任何更新,都能够立刻体现在缓存数据中,ASP.NET 2.0克服了以上不足,解决了这个问题  。ASP.NET 2.0的缓存功能是在ASP.NET 1.x基础之上扩展而来的  。

    ASP.NET技术简介:ASP.NET 2.0支持以下几种缓存

    ◆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包含不需要经常修改内容的,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  。

    ◆页面部分缓存

    顾名思义,页面部分缓存是将页面部分内容保存在内存中以便响应用户请求,而页面其他部分内容则为动态内容  。页面部分缓存的实现包括两种方式:控件缓存和替换后缓存  。前者也可称为片段缓存,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  。这一方式缓存了页面中的特定内容,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  。缓存后替换与控件缓存正好相反  。这种方式缓存整个页,但页中的各段都是动态的  。例如,如果要创建一个在规定时间段内为静态的页,则可以将整个页设置为进行缓存  。如果向页添加一个显示用户名的Label控件,则对于每次页刷新和每个用户而言,Label的内容都将保持不变,始终显示缓存该页之前请求该页的用户的姓名  。使用缓存后替换机制,可以将页配置为进行缓存,将页的个别部分标记为不可缓存  。在此情况下,可以向不可缓存部分添加Label控件,这样将为每个用户和每次页请求动态创建这些控件  。

    ◆应用程序数据缓存

    应用程序数据缓存提供了一种编程方式,可通过键/值对将任意数据存储在内存中  。使用应用程序缓存与使用应用程序状态类似  。但是,与应用程序状态不同的是,应用程序数据缓存中的数据是易失的,即数据并不是在整个应用程序生命周期中都存储在内存中  。应用程序数据缓存的优点是由ASP.NET管理缓存,它会在项过期、无效,或内存不足时移除缓存中的项,还可以配置应用程序缓存,以便在移除项时通知应用程序  。

    ◆缓存依赖

    ASP.NET 1.x已经提供了一些基于时间、文件、目录等缓存依赖功能  。这些功能虽然能够处理一些常见问题,但是无法解决数据过期的难题  。为此,ASP.NET 2.0新增了SQL数据缓存依赖功能  。该功能的核心是SqlCacheDependency类  。不同版本的SQL Server,其对于SQL数据缓存依赖具有不同程度的支持,因此,使用方法差异较大  。另外,ASP.NET 2.0还支持以CacheDependency类为核心的自定义缓存依赖,以及以AggregateCacheDependency类为核心的聚合缓存依赖等  。

    ASP.NET 2.0包括了一些有助于进行缓存配置的新功能  。例如,允许使用Web.config文件来创建缓存设置  。在Web.config文件中进行适当设置,并在单个页中引用这些设置后,就能够将缓存设置同时应用于多个页面  。同时,缓存设置还添加了更多用于自定义缓存性能的选项  。

    以上简单介绍了ASP.NET 2.0提供的缓存功能,它们能够提高请求响应的吞吐量以便提高应用程序性能  。实际上,这些缓存功能有的继承自ASP.NET 1.x,并且得到了增强,有的则是新增功能  。增强功能包括功能更强大的页面部分缓存模型、增强的缓存配置以及输出缓存指令的改进  。新功能包括Web.config缓存配置支持、自定义缓存依赖、聚合缓存依赖、SQL数据缓存依赖以及缓存后替换等  。

    在正式开始介绍以上各个缓存功能之前,还有两个概念需要了解  。一个是缓存清除,另一个是缓存过期  。

    缓存清除是指从内存中移除缓存数据  。可能由以下3个原因造成:一是缓存项数据过期  。每个过期的缓存项数据都必须被删除,否则导致服务器内存不足,影响其他应用程序执行  。二是缓存依赖项发生改变  。依赖项与数据缓存项有着密切关系  。根据应用程序设置,如果依赖项发生改变,那么数据缓存很可能会被清除  。三是由于服务器内存不足,开始缓存清理过程  。如果某些项在一段时间内未被访问,或是在添加到缓存中时被标记为低优先级,则这些项会被移除  。

    以上介绍了缓存清除的概念和形成原因,其中涉及一个数据过期的问题  。在ASP.NET 2.0中,当向缓存添加项时,可以设置两种数据过期类型  。一种称为可调过期,即指定某项自上次被访问后多长时间过期  。例如,可以将某项设置为自上次在缓存中被访问后20分钟过期  。另一种是绝对过期,即指定某项在设定的时间过期,而不考虑访问频率  。例如,可以将某项设置为在下午6点过期,或4小时后过期  。

    ASP.NET技术简介:ASP.NET 2.0的缓存功能具有以下优点:

    ◆支持更为广泛和灵活的可开发特征

    ASP.NET 2.0包含一些新增的缓存控件和API  。例如,自定义缓存依赖、Substitution控件、页面输出缓存API等,这些特征能够明显改善开发人员对于缓存功能的控制  。

    ◆增强的可管理性

    使用ASP.NET 2.0提供的配置和管理功能,可以更加轻松地管理缓存功能  。

    ◆提供更高的性能和可伸缩性

    ASP.NET 2.0提供了一些新的功能,例如,SQL数据缓存依赖等,这些功能将帮助开发人员创建高性能、伸缩性强的Web应用程序  。

    另外,缓存功能也有其自身的不足  。例如,显示的内容可能不是最新、最准确的,为此,必须设置合适的缓存策略  。又如,缓存增加了系统的复杂性并使其难于测试和调试,因此建议在没有缓存的情况下开发和测试应用程序,然后在性能优化阶段启用缓存选项  。

    ASP.NET技术简介之缓存技术到此结束  。

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