第十二節：Asp.Net Core 之分布式緩存(SQLServer和Redis)

一. 整體說明

1. 說明

　　分布式緩存通常是指在多個應用程序服務器的架構下，作為他們共享的外部服務共享緩存，常用的有SQLServer、Redis、NCache。

 　  特別說明一下：這里的分布式是指多個應用程序服務器，而不是指將Redis或SQLServer部署成分布式集群。

2. 分布式緩存數據有以下幾個特點

　A. 跨多個服務器請求

　B. 服務器重新啟動和應用部署緩存仍然有效

　C. 不使用本地緩存

本節主要介紹基於SQLServer和Redis的分布式緩存服務，在Asp.Net Core中，主要是基於IDistributedCache接口來實現分布式緩存服務。

3.緩存方法介紹

來自於IDistributedCache接口和DistributedCacheExtensions擴展類。

　A. 讀取：Get、GetString及其對應的異步方法。根據key鍵獲取對應的值，Get方法返回的byte數組,這里更常用GetString方法，返回字符串。

　B. 寫入：Set、SetString及其對應的異步方法。同上，Set操控的是byte數組，這里更常用SetString方法。DistributedCacheEntryOptions，用於配置緩存的性質，下面詳細介紹。

　C. 移除：Remove及其對應的異步方法。根據key鍵來移除緩存。

　D. 刷新重置：Refresh及其對應的異步方法。刷新緩存基於其密鑰，重置其滑動到期超時值(如果有)中的項。

4. 緩存性質介紹

這里通過DistributedCacheEntryOptions類配置,通過F12觀察代碼可知，可以設置以下三個屬性。

　A. DateTimeOffset? AbsoluteExpiration：絕對過期時間，如： new DateTimeOffset(DateTime.Parse("2019-07-16 16:33:10"));

　B. TimeSpan? AbsoluteExpirationRelativeToNow：絕對過期時間，如： TimeSpan.FromSeconds(10);

　C. TimeSpan? SlidingExpiration：相對過期時間，如： TimeSpan.FromSeconds(10);

 

二. SqlServer分布式緩存

1. 前提

　　安裝【Microsoft.Extensions.Caching.SqlServer】程序集，如果是Core MVC程序，自帶的Microsoft.AspNetCore.App包里已經涵蓋了該程序集，無需重復安裝。

2. 使用步驟

　A. 在數據庫中新建一個名叫“CacheDB”表，然后以管理員身份cmd運行下面指令，會創建一張名叫“AspNetCoreCache”表，相應的緩存信息都存在於這張表中。

【dotnet sql-cache create "Server=localhost;User=sa;Password=123456;Database=CacheDB" dbo AspNetCoreCache】成功后會提示：Table and index were created successfully.

PS：補充表的結構和含義, 分別是鍵、值、到期時刻(有問題)、滑動過期時間、絕對過期時間。

　B. 在ConfigureService中通過AddDistributedSqlServerCache方法注冊SqlServer緩存服務，可以通過SqlServerCacheOptions對象全局配置緩存的性質。

  （PS：也可以使用的時候通過DistributedCacheEntryOptions類配置）

{
  "Logging": {
    "LogLevel": {
      "Default": "Warning"
    }
  },
  "AllowedHosts": "*",
  "SqlSeverConnectionString": "Server=localhost;User=sa;Password=123456;Database=CacheDB",
  //暫時沒用到，使用Redis的時候，沒有設置密碼
  "RedisConnectionString": "172.16.1.250:6379,defaultDatabase=11,name=TestDb,password=Gworld2017,abortConnect=false"
}

 //注冊分布式的SQLServer緩存服務
 services.AddDistributedSqlServerCache(options =>
 {
     options.ConnectionString = Configuration["SqlSeverConnectionString"];
     options.SchemaName = "dbo";
     options.TableName = "AspNetCoreCache";
 });            

　C. 通過構造函數注入IDistributedCache對象

   public class ThirdController : Controller
    {
        public IDistributedCache _cache1 { get; set; }

        public ThirdController(IDistributedCache cache1)
        {
            _cache1 = cache1;
        }
    }

　D. 通過GetString和SetString進行讀取和寫入，通過DistributedCacheEntryOptions類配置。

  public IActionResult Index()
  {

   　　string nowTime = _cache1.GetString("t1");
      if (string.IsNullOrEmpty(nowTime))
      {
        nowTime = DateTime.Now.ToString();

        DistributedCacheEntryOptions options = new DistributedCacheEntryOptions();
        //1.相對過期時間
        //options.SlidingExpiration = TimeSpan.FromSeconds(10);

        //2. 絕對過期時間(兩種形式)
        options.AbsoluteExpirationRelativeToNow = TimeSpan.FromSeconds(100);
        //options.AbsoluteExpiration= new DateTimeOffset(DateTime.Parse("2019-07-16 16:33:10"));

        _cache1.SetString("t1", nowTime,options);
      }
     ViewBag.t1 = nowTime;

     return View();
 }

4. 緩存性質的配置

(1) 全局配置

　注冊的時候通過SqlServerCacheOptions類配置，如下圖，必須要配置的三個屬性是：ConnectionString數據連接字符串、SchemaName表架構、Table表名稱。

(2) 使用時配置

　通過DistributedCacheEntryOptions類配置，上面已經介紹了。

5. 擴展緩存清除相關問題

　　在緩存過期后，每次調用 Get/GetAsync 方法都會 調用 SqlServerCache 的 私有方法 ScanForExpiredItemsIfRequired() 進行一次掃描， 然后清除所有過期的緩存條目，掃描方法執行過程也很簡單，就是直接執行數據庫查詢語句  DELETE FROM {0} WHERE @UtcNow > ExpiresAtTime .

特別注意：異步方法中同步調用會導致過期的緩存清除不了，所以使用異步的話就異步到底。 await this.cache.GetStringAsync("CurrentTime");

三. Redis分布式緩存

1. 前提

　　安裝【Microsoft.Extensions.Caching.StackExchangeRedis】程序集，Core MVC中這個也是不包含的。

2. 使用步驟

　A. 下載Redis程序，打開redis-server.exe，啟動Redis。

　B. 在ConfigureService中通過AddStackExchangeRedisCache方法注冊Redis緩存服務。 必須要設置的是Configuration連接字符串和InstanceName實例名。

   //注冊分布式的Redis緩存服務
    services.AddStackExchangeRedisCache(options =>
    {
          options.Configuration = "localhost";
          options.InstanceName = "SampleInstance";
     });

　C. 通過構造函數注入IDistributedCache對象。

　D. 通過GetString和SetString進行讀取和寫入，通過DistributedCacheEntryOptions類配置。

C D 兩步代碼和上述SqlServer的完全相同。

  public class ThirdController : Controller
    {
        public IDistributedCache _cache1 { get; set; }

        public ThirdController(IDistributedCache cache1)
        {
            _cache1 = cache1;
        }

        public IActionResult Index()
        {

            string nowTime = _cache1.GetString("t1");
            if (string.IsNullOrEmpty(nowTime))
            {
                nowTime = DateTime.Now.ToString();

                DistributedCacheEntryOptions options = new DistributedCacheEntryOptions();
                //1.相對過期時間
                //options.SlidingExpiration = TimeSpan.FromSeconds(10);

                //2. 絕對過期時間(兩種形式)
                options.AbsoluteExpirationRelativeToNow = TimeSpan.FromSeconds(100);
                //options.AbsoluteExpiration= new DateTimeOffset(DateTime.Parse("2019-07-16 16:33:10"));

                _cache1.SetString("t1", nowTime,options);
            }
            ViewBag.t1 = nowTime;

            return View();
        }
    }

3. 緩存方法和緩存性質

　　同SqlServer中相同的完全相同

4. 緩存清除與SqlServer的區別

　　使用 Redis 分布式緩存允許你在異步方法中調用同步獲取緩存的方法，這不會導致緩存清理的問題，因為緩存的管理已經完全交給了 Redis 客戶端 StackExchange.Redis了

5. 總結

　　細心的你可能已經發現了，上面的這段代碼和之前演示的 SqlServerCache 完全一致，是的，僅僅是修改一下ConfigureService注冊的方法，我們就能在項目中進行無縫的切換；但是，對於緩存有強依賴的業務，建議還是需要做好緩存遷移，確保項目能夠平滑過渡。

 

 

 

 

 

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