用分布式緩存提升ASP.NET Core性能

本文轉載自查看原文 2018-04-13 00:21 3827 NCache/ ASP.NET Core/ dotNET Core/ 分布式緩存

得益於純凈、輕量化並且跨平台支持的特性，ASP.NET Core作為熱門Web應用開發框架，其高性能傳輸和負載均衡的支持已廣受青睞。實際上，10-20台Web服務器還是輕松駕馭的。有了多服務器負載的支持，使得Web應用層在業務增長時隨時采用水平擴展，ASP.NET Core也能夠沒有什么負擔地處理長事務。然而造成性能瓶頸的地方仍然不可忽視，具體來說首當其沖就是數據存儲，無法隨着應用層的性能提升而提高大規模數據處理能力，這是因為數據層是沒有辦法簡單通過增加服務器得到改善的。

ASP.NET Core應用有兩類數據在數據存儲成為瓶頸時突顯出來：

數據庫
Session會話

解決方案: 分布式緩存

解決這個性能瓶頸，不妨試試NCache，它是一個開源的支持.NET的分布式緩存，它的優勢在於完全基於內存，所以你可以在業務增長時組建內存服務器的集群來實現線性擴展，相比於數據庫能節省近八成的成本，並且在讀寫應用數據上得到更快的體驗。NCache很適合存儲session會話，在多Web服務器負載時也解決了會話保持的需求。

下圖是NCache這類常見的分布式緩存的部署架構。

ASP.NET Core應用數據緩存`IDistributedCache`

在ASP.NET Core之前，舊的ASP.NET程序的緩存對象是獨立進程的，也沒有多服務器支持的需要。現今ASP.NET Core推出了IDistributedCache統一接口，定義了分布式緩存的基本接口，類似於日志、注入容器的接口一樣，可以無縫提供第三方擴展。

IDistributedCache接口使用示例：

IDistributedCache _cache;
...
private byte[] LoadCustomer(string custId) {
    string key = "Customers:CustomerID:" + custId;
    // is the customer in the cache?
    byte[] customer = _cache.Get(key);
 
    if(customer == null) {
       // the cache doesn't have it. so load from DB
       customer = LoadFromDB(key);
       // And, cache it for next time
       _cache.Set(key, customer);
    }
 
    return customer;
}

NCache是IDistributedCache的一種實現，所以在ASP.NET Cor應用中使用NCache不需要特殊的配置。

以下是IDistributedCache接口的定義(注意每個方法都有對應的Async版本的重載)。

namespace Microsoft.Extensions.Caching.Distributed
{
    public interface IDistributedCache
    {
        // Each of these methods also has an “Async” overload
        byte[] Get(string key);
        void Refresh(string key);
        void Remove(string key);
 
        // Specify absolute & sliding expiration thru options
        void Set(string key, byte[] value, DistributedCacheEntryOptions options);
    }
}

接下來在ASP.NET Core的Startup類中配置NCacheIDistributedCache

public class Startup
{
    ...
    public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
    {
        ...
        services.AddNCacheDistributedCache();
        ...
    }
    ...
}

如果對緩存需求不高, 使用IDistributedCache保留了更改分布式緩存靈活性。但是要權衡這種放棄高級緩存特性的成本。為什么不考慮一下NCache？NCache API在ASP.NET Core應用內可以直接使用，和舊的ASP.NET Cache API非常相似，它包含了大量零成本新特性，可以獲得企業級的分布式緩存收益。記住一點，看在性能提升和擴展能力的份上，早用早享受。沒有這些高級特性，那只能可憐地緩存一些簡單數據。這份NCache caching features了解更多差別。

ASP.NET Core會話存儲到分布式緩存

舊的ASP.NET的會話狀態由框架提供，允許第三方組件以插件形式接入。在ASP.NET Core中的會話也是相似的，采用鏈式插件調用，有兩種方式使用NCache作為ASP.NET Core的會話存儲：

1.NCache作為ASP.NET Core的`IDistributedCache Provider`存儲配置

如果把NCache作為ASP.NET Core的IDistributedCache provider進行配置，NCache能自動的成為會話的默認存儲方式，不用再有多余的操作。但是相比於舊的ASP.NET會話狀態，這種方式能使用到的特性有限。

以下是ASP.NET Core默認會話缺失的地方：

ASP.NET Core無會話鎖提供。
自定義對象的byte數組支持: ASP.NET Core強制你在把自定義對象存儲到會話前先轉換成byte數組。

2. NCache作為ASP.NET Core的Sessions Provider配置

比起前一個方式，NCache已經實現了ASP.NET Core的Sessions Provider。這種方式擁有更多的特性可以利用。

以下是在Startup類進行配置的示例。

public class Startup
{
    ...
    public void Configure(IApplicationBuilder app,  IHostingEnvironment env)
    {
        ...
        app.UseNCacheSession();
        ...
    } 
    ...
}

你可以在appsettings.json文件中做如下ASP.NET Core會話配置。

{
    ...
    "NCacheSessions": {
        ...
        "CacheName": "demoCache",
        "EnableLogs": "True",
        "RequestTimeout": "90",
        "EnableDetailLogs": "False",
        "ExceptionsEnabled": "True",
        "WriteExceptionsToEventLog": "False"
    }
    ...
}