Winform里面的緩存使用

緩存在很多情況下需要用到，合理利用緩存可以一方面可以提高程序的響應速度，同時可以減少對特定資源訪問的壓力。本文主要針對自己在Winform方面的緩存使用做一個引導性的介紹，希望大家能夠從中了解一些緩存的使用場景和使用方法。緩存是一個中大型系統所必須考慮的問題。為了避免每次請求都去訪問后台的資源（例如數據庫），我們一般會考慮將一些更新不是很頻繁的，可以重用的數據，通過一定的方式臨時地保存起來，后續的請求根據情況可以直接訪問這些保存起來的數據。這種機制就是所謂的緩存機制。

.NET 4.0的緩存功能主要由三部分組成：System.Runtime.Caching，System.Web.Caching.Cache和Output Cache。

System.Runtime.Caching這是在.NET 4.0中新增的緩存框架，主要是使用MemoryCache對象，該對象存在於程序集System.Runtime.Caching.dll。

System.Web.Caching.Cache這個則是在.NET2.0開始就一直存在的緩存對象，一般主要用在Web中，當然也可以用於Winform里面，不過要引用System.Web.dll。

Output Cache則是Asp.NET里面使用的，在ASP.NET 4.0之前的版本都是直接使用System.Web.Caching.Cache來緩存HTML片段。在ASP.NET 4.0中對它進行了重新設計，提供了一個OutputCacheProvider供開發人員進行擴展，但是它默認情況下，仍然使用System.Web.Caching.Cache來做做緩存。

1、自定義Hastable的緩存處理。

除了上面三種的緩存機制，一般我們還可以在靜態對象里面通過HashTable或者Dictionary的方式進行自定義的緩存存儲和使用。

例如我在我自己所開發的程序里面，都使用了工廠類來創建業務對象，由於創建業務對象以及數據訪問層對象，是一個在界面或者中間層反復調用的操作，因此需要把經常調用的對象把它存儲起來，下載調用的時候，直接從內存中取出來即可。如下面的BLLFactory類，就是一個基於泛型對象的業務類的創建操作，使用了基於Hashtable的靜態對象進行緩存處理。

    /// <summary>
    /// 對業務類進行構造的工廠類
    /// </summary>
    /// <typeparam name="T">業務對象類型</typeparam>
    public class BLLFactory<T> where T : class
    {
        private static Hashtable objCache = new Hashtable();
        private static object syncRoot = new Object();

        /// <summary>
        /// 創建或者從緩存中獲取對應業務類的實例
        /// </summary>
        public static T Instance
        {
            get
            {
                string CacheKey = typeof(T).FullName;
                T bll = (T)objCache[CacheKey];　 //從緩存讀取  
                if (bll == null)
                {
                    lock (syncRoot)
                    {
                        if (bll == null)
                        {
                            bll = Reflect<T>.Create(typeof(T).FullName, typeof(T).Assembly.GetName().Name); //反射創建，並緩存
                            objCache.Add(typeof(T).FullName, bll);
                        }
                    }
                }
                return bll;
            }
        }
    } 

2、使用.NET4.0的MemoryCache對象實現緩存

MemoryCache的使用網上介紹的不多，不過這個是.NET4.0新引入的緩存對象，估計主要是替換原來企業庫的緩存模塊，使得.NET的緩存可以無處不在，而不用基於特定的Windows版本上使用。

首先我們使用來創建一個基於MemoryCache的輔助類MemoryCacheHelper，方便調用進行緩存處理。

    /// <summary>
    /// 基於MemoryCache的緩存輔助類
    /// </summary>
    public static class MemoryCacheHelper
    {
        private static readonly Object _locker = new object();
     
        public static T GetCacheItem<T>(String key, Func<T> cachePopulate, TimeSpan? slidingExpiration = null, DateTime? absoluteExpiration = null)
        {
            if(String.IsNullOrWhiteSpace(key)) throw new ArgumentException("Invalid cache key");
            if(cachePopulate == null) throw new ArgumentNullException("cachePopulate");
            if(slidingExpiration == null && absoluteExpiration == null) throw new ArgumentException("Either a sliding expiration or absolute must be provided");
     
            if(MemoryCache.Default[key] == null)
            {
                lock(_locker)
                {
                    if(MemoryCache.Default[key] == null)
                    {
                        var item = new CacheItem(key, cachePopulate());
                        var policy = CreatePolicy(slidingExpiration, absoluteExpiration);
     
                        MemoryCache.Default.Add(item, policy);
                    }
                }
            }
     
            return (T)MemoryCache.Default[key];
        }
     
        private static CacheItemPolicy CreatePolicy(TimeSpan? slidingExpiration, DateTime? absoluteExpiration)
        {
            var policy = new CacheItemPolicy();
     
            if(absoluteExpiration.HasValue)
            {
                policy.AbsoluteExpiration = absoluteExpiration.Value;
            }
            else if(slidingExpiration.HasValue)
            {
                policy.SlidingExpiration = slidingExpiration.Value;
            }
     
            policy.Priority = CacheItemPriority.Default;
     
            return policy;
        }
    }

這個輔助類只有一個public方法，就是GetCacheItem，使用的時候，需要指定key和獲取數據的處理代理，還有緩存的過期時間，是基於TimeSpan的還是基於絕對時間的，選擇其一。

上面的輔助類，我們在什么情況下會使用到呢？

假如在一個工作流模塊中用到了人員ID，而人員ID需要進行人員名稱的轉義，人員信息我們一般知道放在權限系統模塊里面，那么如果在工作流里面需要頻繁對人員ID進行轉義，那么就需要方法調用權限系統的接口模塊，這樣處理就可以使用緩存模塊進行優化處理的了。

        void gridView1_CustomColumnDisplayText(object sender, DevExpress.XtraGrid.Views.Base.CustomColumnDisplayTextEventArgs e)
        {
            if (e.Column.FieldName.Equals("ProcUser") || e.Column.FieldName.Equals("ProcUid") || e.Column.FieldName.Equals("UserId"))
            {
                if (e.Value != null)
                {
                    e.DisplayText = SecurityHelper.GetUserFullName(e.Value.ToString());
                }
            }
        }

其中的SecurityHelper.GetUserFullName是我對調用進行基於緩存的二次封裝，具體邏輯如下所示。

        /// <summary>
        /// 根據用戶的ID，獲取用戶的全名，並放到緩存里面
        /// </summary>
        /// <param name="userId">用戶的ID</param>
        /// <returns></returns>
        public static string GetUserFullName(string userId)
        {            
            string key = "Security_UserFullName" + userId;
            string fullName = MemoryCacheHelper.GetCacheItem<string>(key,
                delegate() { return BLLFactory<User>.Instance.GetFullNameByID(userId.ToInt32()); },
                new TimeSpan(0, 30, 0));//30分鍾過期
            return fullName;
        }

MemoryCacheHelper的方法GetCacheItem里面的Func<T>我使用了一個匿名函數用來獲取緩存的值。

delegate() { return BLLFactory<User>.Instance.GetFullNameByID(userId.ToInt32()); }

而調用BLLFactory<User>.Instance.GetFullNameByID則是從數據庫里面獲取對應的數據了。

這樣在第一次或者緩存過期的時候，自動調用業務對象類的方法來獲取數據了。

最后，在界面上調用GetUserFullName的方法即可實現基於緩存方式的調用，程序第一次使用的，碰到指定的鍵沒有數據，就去數據庫里面獲取，以后碰到該鍵，則直接獲取緩存的數據了。

下面圖形是程序具體的實現效果。

當然，以上兩種方式都還可以通過AOP的注入方式實現代碼的簡化操作，不過由於對AOP的引入，會涉及到更多的知識點，而且熟悉程序還不夠，所以依然采用較為常用的方式來處理緩存的數據。