一、緩存技術
本節將介紹以下技術：
使用Asp.Net緩存；
使用Remoting Singleton緩存；
使用內存映射文件；
使用SQL Server緩存；
使用靜態變量緩存；
使用Asp.net 會話狀態(Session State)；
使用Asp.net客戶端緩存和狀態；
使用Internet Explorer緩存。
2.1 Asp.net緩存
將常用的數據保存在內存中對asp的開發人員來說並不陌生，Session對象和Application對象提供鍵值對來緩存數據，Session對象保存和單個用戶有關的數據，Application對象可保留和應用程序有關的數據，每個用戶都可以訪問。
在Asp.net中，提供了專門用於緩存數據的Cache對象，它的應用范圍是應用程序域。生存期是和應用程序緊密相關的，每當應用程序啟動的時候就重新創建Cache對象。它域Application對象的主要區別就是提供了專門用於緩存管理的特性，比如依賴和過期策略。
你可以使用Cache對象和它的屬性來實現高級的緩存功能，同時可以利用Asp.net Cache來對客戶端輸出的響應內容進行緩存。關於Asp.net中的緩存技術，有以下內容要介紹：
2.1.1 編程緩存Programmatic Caching
Cache對象定義在System.Web.Caching命名空間，可以使用HttpContext類的Cache屬性或Page對象的Cache屬性來得到Cache的引用，Cache對象除了存儲鍵值對以外，還可以存儲.net框架的對象。下面介紹相應的依賴和過期策略。
2.1.1.1 依賴和過期策略
當向緩存中加數據時，可以指定它的依賴關系來實現在某些情況下強制移除它。可用的方案包括以下幾種：
·文件依賴（File Dependency）——當硬盤上的某個（某些）文件更改時，強制移除緩存數據；如：
·鍵值依賴（Key Dependency）——指定緩存中的某個數據項更改時移除。如：
·基於時間的過期策略——按照預先定義的時間策略來使數據失效，可以是絕對時間（如某個日期的18:00）也可以是相對現在的相對時間。如：
使用太短和太長的過期時間都不行，不是造成用不上的緩存數據，就是緩存了陳舊的數據並加重了緩存負擔，所以可以使用高並發的測試來決定過期時間的最佳值。
·另外有個問題就是如何實現對數據庫的依賴，這就要求實現自己的通知機制，當數據庫數據改變時能夠通知你的緩存數據改變。
由於數據會過期，所以當使用緩存中的數據時，必須檢查數據的有效性。如以下代碼：
依賴和過期策略指定了緩存中數據的移除方式，有時候你可能需要在移除發生時做一些工作，這能靠寫代碼來實現這一點，這就是我們要講到的。
2.1.1.2 使用緩存回調（Cache Callback）
你可以定義回調，這樣當移除自動發生時， 你可以不移除它或者使用新的數據來替換它。如：
2.1.1.3 對緩存項使用優先級
當運行應用程序的服務器內存不足時，會自動清除緩存中的數據，稱為“清除scavenging”。此時，Cache對象根據緩存項的優先級來決定先移除哪些緩存數據，你可以在代碼中指定緩存項的優先級。參看MSDN中“CacheItemPriority 枚舉”，如：
Cache.Insert("DSN", connectionString, null, d, t, CacheItemPriority.High, onRemove);
2.1.1.4 刷新數據（清除緩存）
沒有直接的方法來刷新Asp.net的輸出緩存，但是有替代方法（設置所有數據失效），比如：
Response.Cache.SetExpires(DateTime.Now)
這可以清除緩存，但頁面上並不立刻體現出來，直到最初的緩存期結束，比如：
指令指定的緩存只會在10秒后才清除。通常並不需要清除所有緩存項，你只要重新加載數據更新緩存就夠了。
2.1.2 輸出緩存（Output Cache）
你可以使用兩種方式的輸出緩存來緩存需要傳輸和顯示到客戶端瀏覽器上的數據——頁面輸出緩存（Page Output Cache）和頁面片斷緩存（Page Fragment Cache）。當整個頁面相對變化較少時，可以緩存整個頁面；如果只是頁面的一部分經常變化，可以使用片斷緩存。
2.1.2.1 頁面輸出緩存
Page Output Caching將對頁面請求的響應放入緩存中，后續對此頁面的請求將直接從緩存中得到信息而不是重建此頁面。可以通過添加Page指令（高級別，聲明實現）來實現，也可以使用HTTPCachePolicy類來實現（低級別，程序實現）。本指南不打算介紹技術細節，只給出如何更好使用的指南和最佳實踐。有四方面的內容：
1、決定緩存的內容
頁面輸出緩存可緩存各種信息，緩存這些信息意味着你不需要經常處理同樣的數據和結果，包括：
·經常被請求但不不改變的靜態頁面；
·更新頻率和時間已知的頁面（如顯示股票價格的頁面）；
·根據HTTP參數，有幾個可能輸出的頁面（如根據城市的代號顯示該城市天氣情況的頁面）；
·從Web Service返回的結果；如：
2、緩存動態頁面
基於輸入參數、語言和瀏覽器類型改變的動態網頁經常用到。你可以使用OutputCache的以下屬性來實現對動態頁面的緩存：
VaryByParam——基於輸入參數不同緩存同一頁面的多個版本；
VaryByHeader——基於Page Header的內容不同緩存頁面的多個版本；
VaryByCustom——通過聲明屬性和重載GetVaryByCustomString方法來定制緩存處理頁面的多個版本；
VaryByControl——基於控件中asp對象屬性的不同來緩存控件。
對多個版本頁面的緩存會降低可用內存，所以要仔細衡量緩存策略。s
3、控制緩存的位置
你可以使用@OutputCache指令的OutputCacheLocation屬性的枚舉值來指定緩存的位置，如：
4、 配置頁面輸出緩存
有兩種方式控制，你可以使用Page指令，也可以使用Cache API編程實現。參考以下兩段代碼：
2.1.2.2 頁面片斷緩存
有時候緩存整個頁面並不靈活，同時內存的發但也比較大，這時候應考慮片斷緩存。頁面片斷緩存適合以下類型的數據：
·創建開銷很大的頁面片斷（控件）；
·包含靜態數據的頁面片斷；
·可被多個用戶使用的頁面片斷；
·多個頁面共享的頁面片斷（如公用菜單條）
以下是緩存部分頁面的例子：
2.1.3 在非Web項目中使用Asp.net緩存
Asp.net Cache位於System.Web命名空間，但由於它是一個通用的方案，所以仍然可以在引用此命名空間的任何非Web項目中使用它。
System.Web.Caching.Cache 類是對象的緩存，它可以通過System.Web.HttpRuntime.Cache 的靜態屬性或System.Web.UI.Page 和System.Web.HttpContext.Cache來訪問。因此在請求上下文之外也可以存在，在每個應用程序域中只有一個實例，所以HttpRuntime.Cache對象可以在Aspnet_wp.exe之外的每個應用程序域中存在。以下代碼演示了在普通應用里訪問Cache對象：
HttpRuntime httpRT = new HttpRuntime();
Cache cache = HttpRuntime.Cache;
2.2 使用Remoting Singleton緩存
.Net Remoting提供了跨應用程序域、跨進程、跨計算機的程序運行框架。服務器激活的對象有兩種激活模式，其中Singleton 類型任何時候都不會同時具有多個實例。如果存在實例，所有客戶端請求都由該實例提供服務。如果不存在實例，服務器將創建一個實例，而所有后繼的客戶端請求都將由該實例來提供服務。由於 Singleton 類型具有關聯的默認生存期，即使任何時候都不會有一個以上的可用實例，客戶端也不會總接收到對可遠程處理的類的同一實例的引用。所以將數據緩存起來可以在多個客戶端之間共享狀態信息。
為了使用.Net Remoting實現緩存方案，要保證遠程對象的租約不過期，並且遠程對象沒有被垃圾回收器銷毀（對象租約是指在系統刪除該對象前它在內存中的生存期）。當實現緩存時，重載MarshalByRefObject的InitializeLifetimeService方法並且返回null，這樣就能保證租約永遠不過期並且相關的對象生存期是無限的。以下代碼是一個示例：
注意：由於這種方案的成本較高、性能上的限制並且可能造成系統不穩定，通常采用基於Sql Server的方案來替代。
2.3 使用內存映射文件（Memory-Mapped File）
內存映射文件提供獨一無二的特性，允許應用程序通過指針來訪問磁盤上的文件——與訪問動態內存趣的方式一樣。所以你可以將應用程序進程中的某個地址段的數據映射到文件中，供多個跨應用程序域或跨進程訪問。
在windows中，代碼和數據是以以種方式處理的，表現形式都是內存頁，而在內存頁背后都是磁盤上的文件。唯一的不同磁盤上的文件類型不同。代碼后面是可執行的鏡像，而數據后面則是系統的頁面文件。當多個應用程序共享內存時，系統的性能會有明顯提升。
你可以使用內存映射文件的這種特性來實現同一台機器上的跨進程和跨應用程序域的緩存解決方案。基於內存映射文件的緩存方案包含以下組件：
·windows NT服務——啟動時創建內存映射文件，停止時刪除它。功能是向使用緩存的進程提供句柄。當然，也可以使用命名的內存映射文件來提供操作接口；
·緩存托管組件（Cache Management Dll）——實現特定的緩存功能，比如：
a. 插入和刪除數據項到緩存中；
b. 使用算法清除緩存，比如最后使用算法（Least Recently Used）；
c. 保證數據不被篡改；
基於內存映射文件的緩存方案可以用在應用程序的每個層中，但由於使用win32 API調用，所以並不容易實現。.Net 框架不支持內存映射文件，所以只能以非托管代碼的方式運行，當然也不能利用.Net框架的有力特性，比如垃圾回收等。同時緩存數據項的管理功能需要定制開發，還要開發性能計數器來監控緩存的效果。
2.4使用SQL Server緩存
如果需要在進程回收（重啟）、機器重啟或電源故障的過程中保持緩存數據的有效，基於內存的方案並不能滿足要求。你可以使用基於永久數據存儲的方案，如SQL server數據庫或NTFS文件系統。
SQL Server在使用sql語句或存儲過程得到數據時，對varchar和varBinary類型的數據有8k的大小限制，你必須使用.Net 框架提供的Ado.Net SQLDataAdapter對象來訪問datatable或dataset。
使用SQL Server緩存數據的優點：
·易於實現——使用.Net 框架和Ado.Net訪問數據庫相當方便；
·完善的安全模型和很高的健壯性；
·數據非常方便的共享；
·數據的持久保留。
·支持很大的數據量。
·方便的管理工具
當然，也有缺點：
·需要安裝SQL Server，對小型應用來說不合適；
·重新構造數據的性能和讀取數據庫的性能比較；
·網絡負擔。
2.5 使用靜態變量緩存
靜態變量常用來記錄類的狀態，你可以用它來創建定制的緩存對象。在定制的緩存類中將你的數據存儲器聲明為靜態變量，並且提供維護接口（插入、刪除和訪問等）。如果沒有特殊的緩存需求（比如依賴、失效策略等），使用靜態變量緩存數據是很方便的。由於是在內存中，這種方案可提供對緩存數據的直接、高速的訪問，當沒有替代方案解決鍵值對的存儲且對速度要求很高時，可以使用靜態變量。當然，在asp.net中，應該使用Cache對象。
你可以使用這種方案保存大數據的對象，前提是它不經常更改。由於沒有清除機制，大數據的內存消耗會影響性能。
你需要保證定制線程安全機制，或者使用.Net框架提供的同步對象，比如Hashtable。以下代碼是使用Hashtable實現的例子：
static Hashtable mCacheData = new Hashtable();
應用范圍：本方案的應用范圍可以限制到類、模塊或整個項目。如果變量定義為public，整個項目中的代碼都能訪問它，范圍是整個應用程序域，實現了高效的共享。而它的生存期是和范圍緊密相關的。
2.6 使用asp.net session state
你可以使用基於HttpSessionState對象的asp.net session state來緩存單個用戶的會話狀態信息。它解決了asp中會話狀態的很多限制，包括：
·asp session要求客戶端接受cookies，否則就不能使用session；而asp.net可以配置為不使用cookie；
·對web server場的情況，asp的session不能支持；當穩定性和可用性要求很高時，asp.net session state雖然效果不好，但對比較小的單個值scalar Value（比如登錄信息），還是很有效。
Asp.net session有很大改進，下面描述使用范圍和使用方式。
Asp.net session state有三種操作模式：
1、進程內模式InProc——Session State信息在asp.net工作進程aspnet_wp.exe的進程的內存中存儲。這是默認選項，這種情況下，如果進程或應用程序域被回收，則Session 狀態信息也被回收；
2、進程外模式State Server——狀態信息序列化后保存在獨立的狀態進程中（AspNet_State.exe），所以狀態信息可以保存在專門的服務器上（一個狀態服務器State Server）；
3、 Sql server模式——狀態信息序列化后保存在SQL Server數據庫中。
你可以通過調整配置文件中標簽的mode屬性來設置要使用的狀態模式，比如使用SQL Server模式來在Web server場中共享狀態信息。當然，這個優勢也有缺點，就是狀態信息需要序列化和反序列化，同時多了對數據庫的寫入和讀取，所以性能上有開銷，這是要仔細評估的。
2.6.1 選擇使用模式
2.6.1.1 使用InProc模式
當使用進程內模式時，狀態信息保存在aspnet_wp.exe的進程中。由於在web場的情況下aspnet_wp.exe的多個實例在同一台服務器上運行，所以進程內模式不適用與web場的情況。
進程內模式是唯一支持Session_End事件的session模式，當用戶會話超時或中止時，可以運行Session_End中的事件處理代碼來清除資源。
2.6.1.2 使用StateServer模式
StateServer模式使用指定的進程儲存狀態信息。因為它也是一種進程外模式，所以要保證你存儲的對象是可序列化的，以支持跨進程傳輸。
當使用Session對象在web場的情況下使用時，必須保證web.config文件中的元素在所有服務器上是唯一的。這樣所有的服務器使用同樣的加密方式，才能訪問緩存中的數據。參考msdn中的“MachineKey元素”。
2.6.1.3 使用SQL Server模式
SQL Server模式下，當你使用信任連接（trusted_connection=true 或 integrated security=sspi）訪問Session state信息時，不能在asp.net中使用身份用戶模擬。
默認情況下，SQL Server將狀態信息存儲在TempDb數據庫中，它在每次Sql server服務啟動時會自動重新創建，當然，你可以指定自己的數據庫以便在數據庫重啟的過程中也能保持數據。
2.6.2 決定使用Session對象要存儲的內容
你可以使用Session對象緩存任何類型的.net框架數據，但是要了解對某種類型來說最好的方式是什么。有以下幾點需要說明：
1、 對基本類型（比如Int,Byte,String）來說，可以使用任何方式。因為在選用進程外方式時，asp.net使用一個優化的內部方法來序列化和反序列化基本類型的數據；
2、 對復雜類型（如ArrayList）來說，只選用進程內方式。因為asp.net使用BinaryFormatter來序列化和反序列化這類數據，而這會影響性能的。當然，只有在State Server和SQL Server的方式下，才會進行序列化操作；
3、 緩存的安全問題，當在緩存中存儲敏感數據時，需要考慮安全性，其它頁面可以訪問到緩存中的數據；
4、 避免緩存大數據，那會降低性能；
5、 這種緩存方式不支持過期策略、清除和依賴。
2.6.3 實現Session State
Asp.net提供了簡單接口來操作Session State，並可使用Web.Config進行簡單設置，當配置文件中的設置改變時，能夠在頁面上立刻體現出來，而不需要重新啟動asp.net進程。
以下代碼演示了使用SQL Server來實現Session數據的存儲和使用。
2.7使用Asp.net客戶端緩存和狀態
你還可以使用客戶端存儲頁面信息的方式來降低服務器的負擔，這種方法提供最低的安全保障，但卻有最快的性能表現。由於需要將數據發送到客戶端存儲，所以數據量有限。
實現客戶端緩存的機制有以下五種，接下來將依次介紹：
·隱藏欄位（Hidden Field）
·View State
·隱藏幀（Hidden Frame）
·Cookies
·Query String
這五種方式分別適合於存儲不同類型的數據。
2.7.1 使用Hidden Field
你可以將經常改變的少量數據保存在HtmlInputHidden中來維護頁面的狀態。當每次頁面回送的過程中，這些數據都會包含在表單中大送到服務器，所以你要使用HTTP POST方式來提交頁面。
使用這種方式的優點如下：
不需要服務器資源，直接從頁面中讀取；
幾乎所有的瀏覽器都支持；
實現簡單；
由於數據在頁面中，所以在web Farm的情況下也可使用。
缺點：
由於可以通過查看源碼看到，所以可能會被篡改；
不支持復雜格式的數據，復雜數據必須使用解析字符串的方式來間接得到；
當存儲大數據的時候會影響性能。
示例：
2.7.2 使用View State
所有的Web Form頁面和控件都包含有一個ViewState屬性，在對同一頁面多次請求時可以保持頁面內的值。它的內部實現是維護相應的hidden field，只不過是加密了的，所以比hidden field的安全性要好。
使用View State的性能表現很大程度上依賴於服務器控件的類型。一般來說，Label,TextBox,CheckBox,RadioButton,HyperLink的性能要好一些，而DropdownList,ListBox,DataGrid和DataList就要差很多，因為包含的數據量太大，所以每次頁面回送都很耗時間。
有些情況下不推薦使用ViewState，比如：
1、不需要回送的頁面避免使用；
2、避免使用ViewState保存大數據量；
3、在需要使用會話超時的情況下避免使用它，因為它沒有超時操作。
ViewState的性能表現和Hidden Field的是類似的，但是具有更高的安全性。
優點：
數據在頁面中自動維護，不需要服務器資源；
實現簡單；
數據是經過加密和壓縮的，比hidden field有更高的安全性；
數據存在客戶端，可以在Web Farm情況下使用。
缺點：
存儲大數據量時會降低性能；
和hidden field類似，在客戶端數據仍然有潛在的安全威脅。
示例代碼如下：
2.7.3 使用Hidden Frame
你可以使用Hidden Frame在客戶端緩存數據，這就避免了使用hidden field和使用view state時每次頁面回送時的緩存數據往返。比如你可以秘密的加載多個頁面所需要的圖片，這並不會消耗服務器資源。
優點：
a. 可以加載較多數據而不只是單個欄位的值；
b. 避免了不必要的多次回送中的數據往來；
c.可以緩存和讀取在不同表單中存儲的數據項（可以同時緩存多個頁面的數據）；
d.可以訪問同一站點不同frame中的客戶端腳本數據。
缺點：
a. 有些瀏覽器不支持frame；
b. 源代碼可以在客戶端看到，有潛在的安全威脅；
c. 隱藏frame的數量沒有限制，如果框架頁面包含較多hidden frame的話，在首次加載時速度會有限制。
示例代碼如下：
2.7.4 使用Cookies
Cookie是可以在客戶端存儲數據另一種方案，這里不過多介紹。
優點：
不需要服務器資源；數據保存在客戶端，在用戶請求時發送到服務器上。
使用簡單。Cookie包含簡單的鍵值對，主要保存輕量級的文本數據。
支持過期策略；可以指定當會話結束時過期，也可指定一個時間策略。
缺點：
數據量的限制；
用戶可能設置為拒絕Cookie；
安全問題；用戶可能更改機器上的cookie信息，造成基於cookie的系統運行失敗；
可能過期或被用戶刪除，造成一定程度的不可用。
參看示例代碼：
2.7.5 使用Query String
Query String是在用戶請求的URL后加上相應的參數來使用的，只能在使用HTTP GET方式調用URL時可用。
優點：
d.不需要服務器資源，參數附在URL里面；
e. 應用面廣，幾乎所有瀏覽器都支持；
f.實現簡單，服務端使用Request對象可直接讀取。
缺點：
a.參數直接對用戶可見，不安全；
b.URL長度的限制，多數瀏覽器不支持超過255字符的URL。
示例代碼：
string user = Request.QueryString["User"];
2.7.6 小結
下表是使用客戶端緩存的建議：
2.8 使用Internet Explorer緩存
IE提供了緩存機制，可以實現對頁面的數據進行緩存，同時可以指定過期時間。用戶在IE中請求此頁面，如果當過期時間沒有到，則自動從緩存中提取並呈現；否則，就到服務器上獲取新版本。IE對頁面的緩存可以在IIS中設置。
適合在Internet Explorer中緩存的內容
頁面中的圖像文件；
靜態的文本內容；
頁面的標題欄和頁腳內容——改變頻率很低，可以給用戶一個迅速相應；
網站的首頁——更改次數頁時相對較少的；
使用動態HTML在客戶端保存的特定數據，比如客戶自定義的顏色和布局設置信息。
優點：
減少對服務器的請求和網絡負擔；
支持離線瀏覽；
可以實現基於XML的客戶端復雜應用。
缺點：
客戶端的過期時間必須預先指定而不能依賴於服務器更新；IE采用的是Lazy更新機制，優先從緩存中提取數據；
對其它客戶端瀏覽器沒有作用；
存儲的數據沒有加密，不能保證客戶端數據安全。
示例代碼：
一、緩存技術
本節將介紹以下技術：
使用Asp.Net緩存；
使用Remoting Singleton緩存；
使用內存映射文件；
使用SQL Server緩存；
使用靜態變量緩存；
使用Asp.net 會話狀態(Session State)；
使用Asp.net客戶端緩存和狀態；
使用Internet Explorer緩存。
2.1 Asp.net緩存
將常用的數據保存在內存中對asp的開發人員來說並不陌生，Session對象和Application對象提供鍵值對來緩存數據，Session對象保存和單個用戶有關的數據，Application對象可保留和應用程序有關的數據，每個用戶都可以訪問。
在Asp.net中，提供了專門用於緩存數據的Cache對象，它的應用范圍是應用程序域。生存期是和應用程序緊密相關的，每當應用程序啟動的時候就重新創建Cache對象。它域Application對象的主要區別就是提供了專門用於緩存管理的特性，比如依賴和過期策略。
你可以使用Cache對象和它的屬性來實現高級的緩存功能，同時可以利用Asp.net Cache來對客戶端輸出的響應內容進行緩存。關於Asp.net中的緩存技術，有以下內容要介紹：
2.1.1 編程緩存Programmatic Caching
Cache對象定義在System.Web.Caching命名空間，可以使用HttpContext類的Cache屬性或Page對象的Cache屬性來得到Cache的引用，Cache對象除了存儲鍵值對以外，還可以存儲.net框架的對象。下面介紹相應的依賴和過期策略。
2.1.1.1 依賴和過期策略
當向緩存中加數據時，可以指定它的依賴關系來實現在某些情況下強制移除它。可用的方案包括以下幾種：
·文件依賴（File Dependency）——當硬盤上的某個（某些）文件更改時，強制移除緩存數據；如：
·鍵值依賴（Key Dependency）——指定緩存中的某個數據項更改時移除。如：
·基於時間的過期策略——按照預先定義的時間策略來使數據失效，可以是絕對時間（如某個日期的18:00）也可以是相對現在的相對時間。如：
使用太短和太長的過期時間都不行，不是造成用不上的緩存數據，就是緩存了陳舊的數據並加重了緩存負擔，所以可以使用高並發的測試來決定過期時間的最佳值。
·另外有個問題就是如何實現對數據庫的依賴，這就要求實現自己的通知機制，當數據庫數據改變時能夠通知你的緩存數據改變。
由於數據會過期，所以當使用緩存中的數據時，必須檢查數據的有效性。如以下代碼：
依賴和過期策略指定了緩存中數據的移除方式，有時候你可能需要在移除發生時做一些工作，這能靠寫代碼來實現這一點，這就是我們要講到的。
2.1.1.2 使用緩存回調（Cache Callback）
你可以定義回調，這樣當移除自動發生時， 你可以不移除它或者使用新的數據來替換它。如：
2.1.1.3 對緩存項使用優先級
當運行應用程序的服務器內存不足時，會自動清除緩存中的數據，稱為“清除scavenging”。此時，Cache對象根據緩存項的優先級來決定先移除哪些緩存數據，你可以在代碼中指定緩存項的優先級。參看MSDN中“CacheItemPriority 枚舉”，如：
Cache.Insert("DSN", connectionString, null, d, t, CacheItemPriority.High, onRemove);
2.1.1.4 刷新數據（清除緩存）
沒有直接的方法來刷新Asp.net的輸出緩存，但是有替代方法（設置所有數據失效），比如：
Response.Cache.SetExpires(DateTime.Now)
這可以清除緩存，但頁面上並不立刻體現出來，直到最初的緩存期結束，比如：
指令指定的緩存只會在10秒后才清除。通常並不需要清除所有緩存項，你只要重新加載數據更新緩存就夠了。
2.1.2 輸出緩存（Output Cache）
你可以使用兩種方式的輸出緩存來緩存需要傳輸和顯示到客戶端瀏覽器上的數據——頁面輸出緩存（Page Output Cache）和頁面片斷緩存（Page Fragment Cache）。當整個頁面相對變化較少時，可以緩存整個頁面；如果只是頁面的一部分經常變化，可以使用片斷緩存。
2.1.2.1 頁面輸出緩存
Page Output Caching將對頁面請求的響應放入緩存中，后續對此頁面的請求將直接從緩存中得到信息而不是重建此頁面。可以通過添加Page指令（高級別，聲明實現）來實現，也可以使用HTTPCachePolicy類來實現（低級別，程序實現）。本指南不打算介紹技術細節，只給出如何更好使用的指南和最佳實踐。有四方面的內容：
1、決定緩存的內容
頁面輸出緩存可緩存各種信息，緩存這些信息意味着你不需要經常處理同樣的數據和結果，包括：
·經常被請求但不不改變的靜態頁面；
·更新頻率和時間已知的頁面（如顯示股票價格的頁面）；
·根據HTTP參數，有幾個可能輸出的頁面（如根據城市的代號顯示該城市天氣情況的頁面）；
·從Web Service返回的結果；如：
2、緩存動態頁面
基於輸入參數、語言和瀏覽器類型改變的動態網頁經常用到。你可以使用OutputCache的以下屬性來實現對動態頁面的緩存：
VaryByParam——基於輸入參數不同緩存同一頁面的多個版本；
VaryByHeader——基於Page Header的內容不同緩存頁面的多個版本；
VaryByCustom——通過聲明屬性和重載GetVaryByCustomString方法來定制緩存處理頁面的多個版本；
VaryByControl——基於控件中asp對象屬性的不同來緩存控件。
對多個版本頁面的緩存會降低可用內存，所以要仔細衡量緩存策略。s
3、控制緩存的位置
你可以使用@OutputCache指令的OutputCacheLocation屬性的枚舉值來指定緩存的位置，如：
4、 配置頁面輸出緩存
有兩種方式控制，你可以使用Page指令，也可以使用Cache API編程實現。參考以下兩段代碼：
2.1.2.2 頁面片斷緩存
有時候緩存整個頁面並不靈活，同時內存的發但也比較大，這時候應考慮片斷緩存。頁面片斷緩存適合以下類型的數據：
·創建開銷很大的頁面片斷（控件）；
·包含靜態數據的頁面片斷；
·可被多個用戶使用的頁面片斷；
·多個頁面共享的頁面片斷（如公用菜單條）
以下是緩存部分頁面的例子：
2.1.3 在非Web項目中使用Asp.net緩存
Asp.net Cache位於System.Web命名空間，但由於它是一個通用的方案，所以仍然可以在引用此命名空間的任何非Web項目中使用它。
System.Web.Caching.Cache 類是對象的緩存，它可以通過System.Web.HttpRuntime.Cache 的靜態屬性或System.Web.UI.Page 和System.Web.HttpContext.Cache來訪問。因此在請求上下文之外也可以存在，在每個應用程序域中只有一個實例，所以HttpRuntime.Cache對象可以在Aspnet_wp.exe之外的每個應用程序域中存在。以下代碼演示了在普通應用里訪問Cache對象：
HttpRuntime httpRT = new HttpRuntime();
Cache cache = HttpRuntime.Cache;
2.2 使用Remoting Singleton緩存
.Net Remoting提供了跨應用程序域、跨進程、跨計算機的程序運行框架。服務器激活的對象有兩種激活模式，其中Singleton 類型任何時候都不會同時具有多個實例。如果存在實例，所有客戶端請求都由該實例提供服務。如果不存在實例，服務器將創建一個實例，而所有后繼的客戶端請求都將由該實例來提供服務。由於 Singleton 類型具有關聯的默認生存期，即使任何時候都不會有一個以上的可用實例，客戶端也不會總接收到對可遠程處理的類的同一實例的引用。所以將數據緩存起來可以在多個客戶端之間共享狀態信息。
為了使用.Net Remoting實現緩存方案，要保證遠程對象的租約不過期，並且遠程對象沒有被垃圾回收器銷毀（對象租約是指在系統刪除該對象前它在內存中的生存期）。當實現緩存時，重載MarshalByRefObject的InitializeLifetimeService方法並且返回null，這樣就能保證租約永遠不過期並且相關的對象生存期是無限的。以下代碼是一個示例：
注意：由於這種方案的成本較高、性能上的限制並且可能造成系統不穩定，通常采用基於Sql Server的方案來替代。
2.3 使用內存映射文件（Memory-Mapped File）
內存映射文件提供獨一無二的特性，允許應用程序通過指針來訪問磁盤上的文件——與訪問動態內存趣的方式一樣。所以你可以將應用程序進程中的某個地址段的數據映射到文件中，供多個跨應用程序域或跨進程訪問。
在windows中，代碼和數據是以以種方式處理的，表現形式都是內存頁，而在內存頁背后都是磁盤上的文件。唯一的不同磁盤上的文件類型不同。代碼后面是可執行的鏡像，而數據后面則是系統的頁面文件。當多個應用程序共享內存時，系統的性能會有明顯提升。
你可以使用內存映射文件的這種特性來實現同一台機器上的跨進程和跨應用程序域的緩存解決方案。基於內存映射文件的緩存方案包含以下組件：
·windows NT服務——啟動時創建內存映射文件，停止時刪除它。功能是向使用緩存的進程提供句柄。當然，也可以使用命名的內存映射文件來提供操作接口；
·緩存托管組件（Cache Management Dll）——實現特定的緩存功能，比如：
a. 插入和刪除數據項到緩存中；
b. 使用算法清除緩存，比如最后使用算法（Least Recently Used）；
c. 保證數據不被篡改；
基於內存映射文件的緩存方案可以用在應用程序的每個層中，但由於使用win32 API調用，所以並不容易實現。.Net 框架不支持內存映射文件，所以只能以非托管代碼的方式運行，當然也不能利用.Net框架的有力特性，比如垃圾回收等。同時緩存數據項的管理功能需要定制開發，還要開發性能計數器來監控緩存的效果。
2.4使用SQL Server緩存
如果需要在進程回收（重啟）、機器重啟或電源故障的過程中保持緩存數據的有效，基於內存的方案並不能滿足要求。你可以使用基於永久數據存儲的方案，如SQL server數據庫或NTFS文件系統。
SQL Server在使用sql語句或存儲過程得到數據時，對varchar和varBinary類型的數據有8k的大小限制，你必須使用.Net 框架提供的Ado.Net SQLDataAdapter對象來訪問datatable或dataset。
使用SQL Server緩存數據的優點：
·易於實現——使用.Net 框架和Ado.Net訪問數據庫相當方便；
·完善的安全模型和很高的健壯性；
·數據非常方便的共享；
·數據的持久保留。
·支持很大的數據量。
·方便的管理工具
當然，也有缺點：
·需要安裝SQL Server，對小型應用來說不合適；
·重新構造數據的性能和讀取數據庫的性能比較；
·網絡負擔。
2.5 使用靜態變量緩存
靜態變量常用來記錄類的狀態，你可以用它來創建定制的緩存對象。在定制的緩存類中將你的數據存儲器聲明為靜態變量，並且提供維護接口（插入、刪除和訪問等）。如果沒有特殊的緩存需求（比如依賴、失效策略等），使用靜態變量緩存數據是很方便的。由於是在內存中，這種方案可提供對緩存數據的直接、高速的訪問，當沒有替代方案解決鍵值對的存儲且對速度要求很高時，可以使用靜態變量。當然，在asp.net中，應該使用Cache對象。
你可以使用這種方案保存大數據的對象，前提是它不經常更改。由於沒有清除機制，大數據的內存消耗會影響性能。
你需要保證定制線程安全機制，或者使用.Net框架提供的同步對象，比如Hashtable。以下代碼是使用Hashtable實現的例子：
static Hashtable mCacheData = new Hashtable();
應用范圍：本方案的應用范圍可以限制到類、模塊或整個項目。如果變量定義為public，整個項目中的代碼都能訪問它，范圍是整個應用程序域，實現了高效的共享。而它的生存期是和范圍緊密相關的。
2.6 使用asp.net session state
你可以使用基於HttpSessionState對象的asp.net session state來緩存單個用戶的會話狀態信息。它解決了asp中會話狀態的很多限制，包括：
·asp session要求客戶端接受cookies，否則就不能使用session；而asp.net可以配置為不使用cookie；
·對web server場的情況，asp的session不能支持；當穩定性和可用性要求很高時，asp.net session state雖然效果不好，但對比較小的單個值scalar Value（比如登錄信息），還是很有效。
Asp.net session有很大改進，下面描述使用范圍和使用方式。
Asp.net session state有三種操作模式：
1、進程內模式InProc——Session State信息在asp.net工作進程aspnet_wp.exe的進程的內存中存儲。這是默認選項，這種情況下，如果進程或應用程序域被回收，則Session 狀態信息也被回收；
2、進程外模式State Server——狀態信息序列化后保存在獨立的狀態進程中（AspNet_State.exe），所以狀態信息可以保存在專門的服務器上（一個狀態服務器State Server）；
3、 Sql server模式——狀態信息序列化后保存在SQL Server數據庫中。
你可以通過調整配置文件中標簽的mode屬性來設置要使用的狀態模式，比如使用SQL Server模式來在Web server場中共享狀態信息。當然，這個優勢也有缺點，就是狀態信息需要序列化和反序列化，同時多了對數據庫的寫入和讀取，所以性能上有開銷，這是要仔細評估的。
2.6.1 選擇使用模式
2.6.1.1 使用InProc模式
當使用進程內模式時，狀態信息保存在aspnet_wp.exe的進程中。由於在web場的情況下aspnet_wp.exe的多個實例在同一台服務器上運行，所以進程內模式不適用與web場的情況。
進程內模式是唯一支持Session_End事件的session模式，當用戶會話超時或中止時，可以運行Session_End中的事件處理代碼來清除資源。
2.6.1.2 使用StateServer模式
StateServer模式使用指定的進程儲存狀態信息。因為它也是一種進程外模式，所以要保證你存儲的對象是可序列化的，以支持跨進程傳輸。
當使用Session對象在web場的情況下使用時，必須保證web.config文件中的元素在所有服務器上是唯一的。這樣所有的服務器使用同樣的加密方式，才能訪問緩存中的數據。參考msdn中的“MachineKey元素”。
2.6.1.3 使用SQL Server模式
SQL Server模式下，當你使用信任連接（trusted_connection=true 或 integrated security=sspi）訪問Session state信息時，不能在asp.net中使用身份用戶模擬。
默認情況下，SQL Server將狀態信息存儲在TempDb數據庫中，它在每次Sql server服務啟動時會自動重新創建，當然，你可以指定自己的數據庫以便在數據庫重啟的過程中也能保持數據。
2.6.2 決定使用Session對象要存儲的內容
你可以使用Session對象緩存任何類型的.net框架數據，但是要了解對某種類型來說最好的方式是什么。有以下幾點需要說明：
1、 對基本類型（比如Int,Byte,String）來說，可以使用任何方式。因為在選用進程外方式時，asp.net使用一個優化的內部方法來序列化和反序列化基本類型的數據；
2、 對復雜類型（如ArrayList）來說，只選用進程內方式。因為asp.net使用BinaryFormatter來序列化和反序列化這類數據，而這會影響性能的。當然，只有在State Server和SQL Server的方式下，才會進行序列化操作；
3、 緩存的安全問題，當在緩存中存儲敏感數據時，需要考慮安全性，其它頁面可以訪問到緩存中的數據；
4、 避免緩存大數據，那會降低性能；
5、 這種緩存方式不支持過期策略、清除和依賴。
2.6.3 實現Session State
Asp.net提供了簡單接口來操作Session State，並可使用Web.Config進行簡單設置，當配置文件中的設置改變時，能夠在頁面上立刻體現出來，而不需要重新啟動asp.net進程。
以下代碼演示了使用SQL Server來實現Session數據的存儲和使用。
2.7使用Asp.net客戶端緩存和狀態
你還可以使用客戶端存儲頁面信息的方式來降低服務器的負擔，這種方法提供最低的安全保障，但卻有最快的性能表現。由於需要將數據發送到客戶端存儲，所以數據量有限。
實現客戶端緩存的機制有以下五種，接下來將依次介紹：
·隱藏欄位（Hidden Field）
·View State
·隱藏幀（Hidden Frame）
·Cookies
·Query String
這五種方式分別適合於存儲不同類型的數據。
2.7.1 使用Hidden Field
你可以將經常改變的少量數據保存在HtmlInputHidden中來維護頁面的狀態。當每次頁面回送的過程中，這些數據都會包含在表單中大送到服務器，所以你要使用HTTP POST方式來提交頁面。
使用這種方式的優點如下：
不需要服務器資源，直接從頁面中讀取；
幾乎所有的瀏覽器都支持；
實現簡單；
由於數據在頁面中，所以在web Farm的情況下也可使用。
缺點：
由於可以通過查看源碼看到，所以可能會被篡改；
不支持復雜格式的數據，復雜數據必須使用解析字符串的方式來間接得到；
當存儲大數據的時候會影響性能。
示例：
2.7.2 使用View State
所有的Web Form頁面和控件都包含有一個ViewState屬性，在對同一頁面多次請求時可以保持頁面內的值。它的內部實現是維護相應的hidden field，只不過是加密了的，所以比hidden field的安全性要好。
使用View State的性能表現很大程度上依賴於服務器控件的類型。一般來說，Label,TextBox,CheckBox,RadioButton,HyperLink的性能要好一些，而DropdownList,ListBox,DataGrid和DataList就要差很多，因為包含的數據量太大，所以每次頁面回送都很耗時間。
有些情況下不推薦使用ViewState，比如：
1、不需要回送的頁面避免使用；
2、避免使用ViewState保存大數據量；
3、在需要使用會話超時的情況下避免使用它，因為它沒有超時操作。
ViewState的性能表現和Hidden Field的是類似的，但是具有更高的安全性。
優點：
數據在頁面中自動維護，不需要服務器資源；
實現簡單；
數據是經過加密和壓縮的，比hidden field有更高的安全性；
數據存在客戶端，可以在Web Farm情況下使用。
缺點：
存儲大數據量時會降低性能；
和hidden field類似，在客戶端數據仍然有潛在的安全威脅。
示例代碼如下：
2.7.3 使用Hidden Frame
你可以使用Hidden Frame在客戶端緩存數據，這就避免了使用hidden field和使用view state時每次頁面回送時的緩存數據往返。比如你可以秘密的加載多個頁面所需要的圖片，這並不會消耗服務器資源。
優點：
a. 可以加載較多數據而不只是單個欄位的值；
b. 避免了不必要的多次回送中的數據往來；
c.可以緩存和讀取在不同表單中存儲的數據項（可以同時緩存多個頁面的數據）；
d.可以訪問同一站點不同frame中的客戶端腳本數據。
缺點：
a. 有些瀏覽器不支持frame；
b. 源代碼可以在客戶端看到，有潛在的安全威脅；
c. 隱藏frame的數量沒有限制，如果框架頁面包含較多hidden frame的話，在首次加載時速度會有限制。
示例代碼如下：
2.7.4 使用Cookies
Cookie是可以在客戶端存儲數據另一種方案，這里不過多介紹。
優點：
不需要服務器資源；數據保存在客戶端，在用戶請求時發送到服務器上。
使用簡單。Cookie包含簡單的鍵值對，主要保存輕量級的文本數據。
支持過期策略；可以指定當會話結束時過期，也可指定一個時間策略。
缺點：
數據量的限制；
用戶可能設置為拒絕Cookie；
安全問題；用戶可能更改機器上的cookie信息，造成基於cookie的系統運行失敗；
可能過期或被用戶刪除，造成一定程度的不可用。
參看示例代碼：
2.7.5 使用Query String
Query String是在用戶請求的URL后加上相應的參數來使用的，只能在使用HTTP GET方式調用URL時可用。
優點：
d.不需要服務器資源，參數附在URL里面；
e. 應用面廣，幾乎所有瀏覽器都支持；
f.實現簡單，服務端使用Request對象可直接讀取。
缺點：
a.參數直接對用戶可見，不安全；
b.URL長度的限制，多數瀏覽器不支持超過255字符的URL。
示例代碼：
string user = Request.QueryString["User"];
2.7.6 小結
下表是使用客戶端緩存的建議：
2.8 使用Internet Explorer緩存
IE提供了緩存機制，可以實現對頁面的數據進行緩存，同時可以指定過期時間。用戶在IE中請求此頁面，如果當過期時間沒有到，則自動從緩存中提取並呈現；否則，就到服務器上獲取新版本。IE對頁面的緩存可以在IIS中設置。
適合在Internet Explorer中緩存的內容
頁面中的圖像文件；
靜態的文本內容；
頁面的標題欄和頁腳內容——改變頻率很低，可以給用戶一個迅速相應；
網站的首頁——更改次數頁時相對較少的；
使用動態HTML在客戶端保存的特定數據，比如客戶自定義的顏色和布局設置信息。
優點：
減少對服務器的請求和網絡負擔；
支持離線瀏覽；
可以實現基於XML的客戶端復雜應用。
缺點：
客戶端的過期時間必須預先指定而不能依賴於服務器更新；IE采用的是Lazy更新機制，優先從緩存中提取數據；
對其它客戶端瀏覽器沒有作用；
存儲的數據沒有加密，不能保證客戶端數據安全。