Asp.Net MVC 緩存

緩存是一種保存資源副本並在下次請求時直接使用該副本的技術。當 web 緩存發現請求的資源已經被存儲，它會攔截請求，返回該資源的拷貝。

Web應用緩存技術大體上可以分為兩類:服務端緩存和客戶端緩存。兩種目標都是減少重復性內容的生成和網絡傳輸工作，因為緩存數據存儲的位置不同，而分為服務端緩存和客戶端緩存。

服務端緩存

服務端緩存技術關注於服務端數據查詢，生成或者操作技術。主要就是減少處理請求的工作量，減少數據庫查詢次數和生成HTML數據的CPU周期--減少每個bit的數據。
對於服務端緩存來說，不管是刷新頁面，重新輸入地址，還是Control+F5都不會規避緩存，如果緩存數據有效，一定是請求的緩存數據。

輸出緩存(Output Cache)

輸出緩存是Asp.Net下最常用的緩存機制。輸出緩存，緩存服務端生成的HTML數據--緩存Action下返回數據（Html/Json）。這樣，在每次調用相同的Action時，就不需要再次執行Action方法。

緩存位置（Location）

OutputCache使緩存的內容一般放在三個位置上：服務端，代理服務器，瀏覽器客戶端。通過Loaction屬性可以設置緩存的位置。

Loaction屬性有如下值：

• Any
• Client
• Downstream
• Server
• None
• ServerAndClient

默認值為Any，就是在三個位置都會緩存。但是應該根據不同的情況使用不同的緩存位置。比如：要緩存的內容是針對特定用戶的，每個用戶都會不同。這樣的話，該緩存就不能保存在服務器上。應該保存在瀏覽器客戶端上。

使用Output Cache

在Controller或者Action上添加[OutputCache]特性，使得被添加的Controller或Action可以緩存返回的數據。(在Action添加會緩存當前的Action，在Controller會緩存該Controller下的所有Action)

如下代碼:當第一次方法該Action時，開始計時10秒，此10秒內所有訪問該Action的請求都會請求緩存數據。當10秒結束后，再重新開始等待新一次請求，開始新的10秒緩存。就是每隔10秒丟掉舊緩存，等待新的請求，更新緩存數據。

using System.Web.Mvc;
using System.Web.UI；

namespace MvcApplication1.Controllers
{
    public class HomeController : Controller
    {
        //緩存時間10秒，緩存變量為無，緩存位置為服務端
        [OutputCache(Duration=10, VaryByParam="none"， Location = OutputCacheLocation.Server)]
        public ActionResult Index()
        {
            return View();
        }
    }
}

View:

@{
    ViewBag.Title = "Index";
}

<h2>Index</h2>

<p>@DateTime.Now.ToString()</p>

點擊F12,查看請求

需要注意的是：

1. 該緩存時間是絕對時間。
2. 此緩存是對所有訪問該頁面的用戶都有效。
3. 不能保證緩存一定有效。當內存資源不夠時，緩存就會自動地將沒用的或者優先級低緩存清除。

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客戶端緩存

除了服務端緩存外，客戶端也可以緩存數據。它避免了向服務器重復提交獲取重復數據的請求，把一些重復數據緩存到本地。服務端緩存是為了更快的處理客戶端請求，而客戶端緩存則是為了避免不必要的請求。

（瀏覽器會自動把靜態資源緩存到瀏覽器）

MVC中指定Location值為OutputCacheLocation.Client 使緩存在瀏覽器客戶端上。

using System.Web.Mvc;
using System.Web.UI;

namespace MvcApplication1.Controllers
{
    public class BadUserController : Controller
    {
        //緩存時間為10秒，緩存參數為無，緩存位置為客戶端
        [OutputCache(Duration = 10, VaryByParam = "none",Location = OutputCacheLocation.Client)]
        public ActionResult ClientCache()
        {
            return View();
        }
    }
}

@{
    ViewBag.Title = "ClientCache";
}

<h2>ClientCache</h2>

<p>@DateTime.Now.ToString()</p>

客戶端緩存和服務端緩存不一樣。

刷新，重新輸入地址，和Control+F5都有可能破壞客戶端緩存，從服務端重新獲取數據。
瀏覽器刷新，和重新輸入地址會避免請求該URL頁面的客戶端緩存，只避免請求該URL頁面的緩存。（如果該頁面有其他URL是被客戶端緩存的，這些資源或頁面的緩存不會被避免）。

那么什么情況下客戶端緩存才有效？

通過URL訪問，客戶端緩存才有效。

（頁面的靜態資源）

比如：

1. 頁面A是客戶端緩存，同時頁面A有一個跳向頁面B的鏈接。
2. 通過A到達頁面B，同時頁面B也有一個鏈接，這個鏈接跳向A。
3. 通過B再次訪問A，此時頁面A獲取的數據就是客戶端的緩存數據，並沒有請求服務端，是沒有請求服務端。不是304，status-code依然是200。

Status-Code:304/200(from cache)

• 304

  只有當客戶端和服務端同時都緩存了數據。且緩存沒有更新的時候，才會有304。即這個緩存是要到服務端驗證（根據ETag和If-Modify-Since），該緩存是否最新。如果要更新緩存，從服務端獲取數據，status code：200，否則status code：304.

• 304 和200（from cache)區別

  304是會到服務端去校驗一次當前客戶端緩存是否有效（根據ETag和If-Modify-Since）。而200（from cache）則沒有向服務端校驗，也沒有向服務端請求，直接使用了客戶端緩存。

  有時我們又需要避免這種沒有向服務端請求，直接使用緩存的情況。解決辦法就是更改這個緩存的url，添加一個版本號或唯一值。這樣因為url的更改使得在客戶端沒有對應的url緩存，就會從服務端重新獲取，再緩存該URL的數據。

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不同內容的輸出緩存

之前的緩存都是Action返回相同的內容。如果Action每次返回的內容不同，那又該怎么緩存這些不同的內容呢？

使用OutputCache特性的VaryByParam屬性來解決這個問題。當表單參數或查詢字符串參數變化時，該屬性能夠創建同一個Action下不同的緩存。

如下代碼：Master 獲取列表。Details 獲取列表中選擇項的詳細內容。通過使用VaryByParam來緩存不同的id的列表項的詳細內容。

using System.Web.Mvc;

namespace MvcApplication1.Controllers
{
    public class MoviesController : Controller
    {

        public MoviesController()
        {
            
        }

        [OutputCache(Duration=int.MaxValue, VaryByParam="none")]
        public ActionResult Master()
        {
            //獲取列表
            return View();
        }

        [OutputCache(Duration = int.MaxValue, VaryByParam = "id")]
        public ActionResult Details(int id)
        {
            //根據參數id，從數據庫中獲取指定詳細內容，並緩存該內容。不同的id會得到不同的內容，自然也會有緩存。
            //但是如果設置VaryByParam="none"那么不管id是多少，都直接從緩存中獲取數據，不執行該Action，這樣就會只返回第一次選擇項的數據。
            return View();
        }
    }
}

Details()操作包括一個帶有值“Id”的VaryByParam屬性。當將Id參數的不同值傳遞給控制器操作時，將生成不同的緩存內容。

VaryByParam可以根據參數緩存不同的內容

• 當VaryByParam="*"： 每當表單或查詢字符串參數變化時，創建一個不同的緩存版本。
• 當VaryByParam="none"： 不創建不同的緩存內容,不根據參數緩存不同的內容，即只有一個內容的緩存。
• 當VaryByParam="參數列表"： 為不同的參數創建不同的緩存版本。

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緩存配置

除了在OutputCache特性上直接配置緩存策略，可以在web.config文件中使用緩存配置文件，同一管理緩存的策略。使用配置文件相比直接使用屬性有如下幾點好處：

1. 可以實現一次定義，多處使用。

2. 可以修改web配置文件，而無需重新編譯應用程序。(如果想把已經部署到生產環境中的應用程序禁用緩存，可以修改web配置文件中定義的緩存配置。對web配置文件的任何更改都將被自動檢測並應用。)

例如，web.config部分定義了一個名為“cache1Hour”的緩存配置文件。使用該配置項時，只需指定CacheProfile=配置項名稱即可。

<caching>
<outputCacheSettings>
    <outputCacheProfiles>
        <add name="Cache1Hour" duration="3600" varyByParam="none"/>
    </outputCacheProfiles>
</outputCacheSettings>
</caching>

using System;
using System.Web.Mvc;

namespace MvcApplication1.Controllers
{
    public class ProfileController : Controller
    {
        //配置文件中的緩存策略名稱賦值給CacheProfile
        [OutputCache(CacheProfile="Cache1Hour")]
        public string Index()
        {
            return DateTime.Now.ToString();
        }
    }
}

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簡單介紹下Http緩存的頭相關信息：

消息頭	值	類型	說明
Expires	Thu, 30 Nov 2017 08:21:14 GMT	響應	過期時間，為格林威治時間 (GMT)
Pragma	no-cache	響應	忽略瀏覽器緩存（Http1.1用Cache-Control代替）
Cache-Control	no-cache	請求/響應	客戶端緩存驗證
Cache-Control	no-store	請求/響應	不在任何地方保存數據，不允許被緩存
Cache-Control	max-age=[秒]	請求/響應	設置瀏覽器緩存最長時間
Cache-Control	public	響應	緩存在任何地方
Cache-Control	private	響應	緩存該用戶的瀏覽器
Last-Modified	Thu, 30 Nov 2017 08:21:14 GMT	響應	告訴瀏覽器服務端最后一次修改的時間
If-Modified-Since	Thu, 30 Nov 2017 08:21:14 GMT	請求	如果瀏覽器中Last-Modofied有值，在請求中把值給If-Modified-Since,提交給服務端
ETag	3df04c15b968d31:0	響應	該資源及其版本在服務端的唯一標識
If-None-Match	3df04c15b968d31:0	請求	把上次請求中獲取到的ETag值，賦值給If-None-Match並提交給服務端
Vary	Accept-Encoding	響應	從多個緩存副本中選擇匹配的版本

有幾個容易理解錯誤的點

• no-cache: 使用no-cache 指令的目的是為了防止從緩存中使用過期的資源，所以每次使用緩存時都要到服務端去驗證。從字面意思上很容易把no-cache誤解成為不緩存，但事實上no-cache代表不緩存過期的資源，緩存會向源服務器進行有效期確認后處理資源。

• no-store: 不存儲客戶端相關請求或服務器響應的任何內容，即真正的不緩存。

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如有不對，請多多指教。

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參考：

• Asp.Net MVC4 web編程
• Docs-Asp.Net