如何使用緩存提高程序性能

本文轉載自查看原文 2011-12-31 13:27 2684 C#

1 寫在前面

此文主要參考了園子里以下兩篇文章：

黃聰，Microsoft Enterprise Library 5.0 系列(一) : Caching Application Block (初級)

顧磊，[EntLib]微軟企業庫5.0 學習之路——第四步、使用緩存提高網站的性能（EntLib Caching)

2 前面兩篇博文寫的很好，很全面，為何還需要本文？

大家可以點進去看下前面的文章，黃聰寫的是企業庫Cache的基本用法，顧磊的文章比較深入，而且自定義了CacheHelper類，實用性更強，我也抄襲了這個類（^_^ ）。

我寫此文的目的主要是記錄下如果在項目中引入操作Cache、緩存哪些內容及最后的單元測試等~

主要是在緩存哪些數據的問題上，可能和顧磊的文章有些不同。

3 項目中引入Cache

首先從微軟網站下載並安裝Enterprise Library 5.0，我這里Cache主要用在DataAccess這個項目中，是一個類庫項目，所以Config的東西先不用配置，直接添加Microsoft.Practices.EnterpriseLibrary.Caching.dll的引用，

然后添加CacheHelper類，代碼：

View Code

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

using Microsoft.Practices.EnterpriseLibrary.Caching;
using Microsoft.Practices.EnterpriseLibrary.Caching.Expirations;
using Microsoft.Practices.EnterpriseLibrary.Common.Configuration;

using System.Reflection;

namespace DataAccess
{
     public static class CacheHelper
    {
         private static ICacheManager cache = CacheFactory.GetCacheManager();

         /// <summary>
         /// Add Cache
         /// </summary>
         /// <param name="key"></param>
         /// <param name="value"></param>
         /// <param name="isRefresh"> if true, should reload data every 5 mins; default value = false </param>
         public static void Add( string key, object value, bool isRefresh)
        {
             if (isRefresh)
                cache.Add(key, value, CacheItemPriority.Normal, new ATSCacheItemRefreshAction(), new AbsoluteTime(TimeSpan.FromMinutes( 5)));
             else
                cache.Add(key, value);
        }
         // Summary:
         //      Adds new CacheItem to cache. If another item already exists with the same
         //      key, that item is removed before the new item is added. If any failure occurs
         //      during this process, the cache will not contain the item being added. Items
         //      added with this method will be not expire, and will have a Normal Microsoft.Practices.EnterpriseLibrary.Caching.CacheItemPriority
         //      priority.
         //
         // Parameters:
         //    key:
         //      Identifier for this CacheItem
         //
         //    value:
         //      Value to be stored in cache. May be null.
         //
         // Exceptions:
         //    System.ArgumentNullException:
         //      Provided key is null
         //
         //    System.ArgumentException:
         //      Provided key is an empty string
         //
         // Remarks:
         //      The CacheManager can be configured to use different storage mechanisms in
         //      which to store the CacheItems.  Each of these storage mechanisms can throw
         //      exceptions particular to their own implementations.
         public static void Add( string key, object value)
        {
            Add(key, value, false);
        }

         public static object Get( string key)
        {
             return cache.GetData(key);
        }

         public static void Remove( string key)
        {
            cache.Remove(key);
        }
    }

    [Serializable]
     public class ATSCacheItemRefreshAction : ICacheItemRefreshAction
    {

         #region ICacheItemRefreshAction Members

         public void Refresh( string removedKey, object expiredValue, CacheItemRemovedReason removalReason)
        {
             // when expired, reload it.
             if (removalReason == CacheItemRemovedReason.Expired)
            {
                ICacheManager c = CacheFactory.GetCacheManager();
                c.Add(removedKey, expiredValue);
            }
        }

         #endregion
    }

4 緩存數據

在顧磊的文章中，他主要緩存一些Class，如ClassInfoService、StudentService等，代碼如下：

View Code

/// <summary>
         /// 通用對象反射(包含緩存)
         /// </summary>
         /// <param name="className"> 要反射的類名 </param>
         /// <returns></returns>
         public static T CreateObject( string className)
        {
             var typeName = assemblyString + " . " + className;
             // 判斷對象是否被緩存,如果已經緩存則直接從緩存中讀取,反之則直接反射並緩存
             var obj = (T)CacheHelper.GetCache(typeName);
             if (obj == null)
            {
                obj = (T)Assembly.Load(assemblyString).CreateInstance(typeName, true);
                CacheHelper.Add(typeName, obj, true);
            }
             return obj;
        }
public static IStudentService CreateStudent()
        {
             string typeName = assemblyString + " .StudentService ";
             if (CacheHelper.GetCache(typeName) != null)
            {
                 return (IStudentService)CacheHelper.GetCache(typeName);
            }
             else
            {
                IStudentService service = (IStudentService)Assembly.Load(assemblyString).CreateInstance(typeName, true);
                CacheHelper.Add(typeName, service, true);
                 return service;
            }

而像StudentService這種Class，如果New StudentService()這樣一個實例的話，所占的CPU和內存都是很小的，我覺得更有必要的是緩存數據，從數據庫中查詢回來的數據。

我們看下顧磊代碼中如何操作數據的：

class StudentManage：

View Code

private static readonly IStudentService studentService = DataAccess<IStudentService>.CreateObject( " StudentService ");

public Student SelectById( int id)
{
return studentService.SelectById(id);

class StudentService：

View Code

         /// <summary>
         /// 根據學生ID查詢學生對象
         /// </summary>
         /// <param name="id"> 學生ID </param>
         /// <returns></returns>
         public Student SelectById( int id)
        {
            Student student = null;
            Database db = DBHelper.CreateDataBase();
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            sb.Append( " select * from Student ");
            sb.Append( " where ID=@ID ");
            DbCommand cmd = db.GetSqlStringCommand(sb.ToString());
            db.AddInParameter(cmd, " @ID ", DbType.Int32, id);

             using (IDataReader reader = db.ExecuteReader(cmd))
            {
                 if (reader.Read())
                {
                    student = new Student()
                    {
                        Id = reader.GetInt32( 0),
                        ClassId = reader.GetInt32( 1),
                        Sid = reader.GetString( 2),
                        Password = reader.GetString( 3),
                        Name = reader.GetString( 4),
                        Sex = reader.GetInt32( 5),
                        Birthday = reader.GetDateTime( 6),
                        IsAdmin = reader.GetInt32( 7)
                    };
                }
            }

             return student;

大家從上面的代碼可以看出，緩存中存放了StudentService這個類，但是在SelectById（int id）這個函數中，並沒有緩存任何東西，還是每次從數據庫中查詢數據，這樣設計緩存，對程序性能的提升是十分有限的。

5 我程序中如何緩存數據

我還是用上面顧磊的代碼吧，那個好理解。然后我將每次查詢到的數據緩存起來，如果下次查詢，先從緩存中取數據，有則自動返回數據；沒有，則從數據庫中查詢，然后添加到緩存中，緩存有自動的數據過期機制，過期的數據會自動刪除。

View Code

public Student SelectByIdWithCache( int id)
        {
            Student student = (Student)CacheHelper.GetCache(id.ToString());
             if (student == null)
            {
                student = SelectById(id);
                CacheHelper.Add(id.ToString(), student);
            }
             return student;

這里可能上面的代碼不是十分恰當，但是為了讓大家更清楚我的意圖，及上面的代碼十分簡潔、易懂。

主要是我項目程序中有這樣的特情況，查詢參數是一個TableParameters，里面有很多字段：

View Code

public class TableParameters : IParameters<tblTable>
    {
         public Guid? tableGuid { get; set; }
         public string tableName { get; set; }
         public string tableDesc { get; set; }
         public Guid? tableTypeGuid { get; set; }
         public Guid? schemeGuid { get; set; }
         public Guid index1TypeGuid { get; set; }
         public Guid? latestTableVersionGuid { get; set; }
         public Guid? tableFormatGuid { get; set; }
         public Guid? index2TypeGuid { get; set; }

在第一次會通過一個條件，查詢得到一個List，之后會直接傳輸一個Guid過來，而這個guid往往會包含在上面的結果中，所以第一件會將List緩存，詳細代碼：

View Code

public List<tblTable> GetQueryList(IParameters<tblTable> t)
        {
            TableParameters param = (TableParameters)t;

            List<tblTable> query = new List<tblTable>();
             if (param.tableGuid != null)
            {
                tblTable result = (tblTable)CacheHelper.Get(GuidTable + param.tableGuid.Value.ToString());
                 if (result != null)
                {
                    query.Add(result);
                     return query;
                }
            }

             var _tableQuery = from c in db.tblTable.Expand( " TableType ").Expand( " TableFormat ").Expand( " Scheme ").Expand( " Index1Type ").Expand( " Index2Type ").Expand( " LatestTableVersionGUID ")
                                                select c;
             if (param.tableGuid != null)
            {
                _tableQuery = _tableQuery.Where(n => n.TableGUID == param.tableGuid.Value);
            }
             if (! string.IsNullOrEmpty(param.tableName))
            {
                _tableQuery = _tableQuery.Where(n => n.TableName.Contains(param.tableName));
            }
             if (param.tableTypeGuid != null)
            {
                _tableQuery = _tableQuery.Where(n => n.TableType.TableTypeGUID == param.tableTypeGuid.Value);
            }
             if (param.tableFormatGuid != null)
            {
                _tableQuery = _tableQuery.Where(n => n.TableFormat.TableFormatGUID == param.tableFormatGuid.Value);
            }
             if (param.schemeGuid != null)
                _tableQuery = _tableQuery.Where(n => n.Scheme.SchemeGUID == param.schemeGuid.Value);

            query = _tableQuery.ToList<tblTable>();
             foreach ( var tb in query)
            {
                CacheHelper.Add(GuidTable + tb.TableGUID.ToString(), tb);
            }
             return query;

6 單元測試

這個單元測試不是測試顧磊代碼的，是我項目中測試TableManager的，因為顧磊的代碼更簡明，所以上面我還是貼出了他的代碼，至於單元測試，還是隨便貼個我項目的，因為顧磊那個我沒數據，沒法寫，呵呵~

View Code

         /// <summary>
         /// A test for GetQueryList
         /// </summary>
        [TestMethod()]
         public void GetQueryListTest()
        {

            TableParameters t = new TableParameters();
            t.schemeGuid = new Guid( " 9C962C55-A598-40B8-A39B-11788161A9D8 ");

            List<tblTable> actual;
            actual = ManagerFactory.TableManager.GetQueryList(t);
            Assert.AreEqual( " Sedgwick Marsh- B & pre2000-NRA65 ", actual[ 0].TableName);
             // Assert.Inconclusive("Verify the correctness of this test method.");

7 總結

我認為緩存數據不僅僅要緩存Class類，更要緩存從數據庫中查詢過來的數據，這樣才能最大限度的提示程序性能。

8 聲明

以上純為技術交流，對顧磊、黃聰等技術牛人十分敬佩，文中也引用了他們的文中和大量代碼，再次感謝。

免責聲明！

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