缓存依赖

16.3  缓存依赖类：CacheDependency类

CacheDependency类是架设在Cache类和实际数据之间的桥梁。本节将详细介绍如何利用CacheDependency类实现数据缓存的及时更新。

16.3.1  功能说明

CacheDependency类被称为是缓存依赖类，其具体意义表现在当缓存对象的实际数据发生改变时，它能及时通知缓存对象。例如缓存对象“Category”保存的是一个XML文件的数据，如果XML文件发生了变化，那么系统通过CacheDependency类就会及时更新缓存对象“Category”的内容，这样就能保证用户读取的永远是最新的数据。

16.3.2  语法定义

CacheDependency类的语法定义如下：

public class CacheDependency : IDisposable

其中继承了接口“IDisposable”，此接口主要用来定义释放分配的非托管资源的方法。继承此接口必须实现方法Dispose，以实现资源的释放。

CacheDependency类的构造函数实现了8个重载，下面的代码列出了这些重载的函数，并详细说明了各函数的参数。了解这些函数就可以知道CacheDependency究竟能为缓存带来什么优势。

    //假设缓存的来源文件是当前目录下的data.xml文件

    //缓存依赖的文件路径

    CacheDependency mydep = new CacheDependency("data.xml");

    //缓存依赖的文件可以有多个

    CacheDependency mydep1=new CacheDependency(new string []{"data.xml","data1.xml"});

    //检查缓存依赖更改的依据时间

    CacheDependency mydep2 = new CacheDependency("data.xml", DateTime.Now);

    //检查多个依赖文件更改的依据时间

    CacheDependency mydep3 = new CacheDependency(new string[] { "data.xml", "data1.xml" }, DateTime.Now);

    //检查依赖多个文件，也依赖多个缓存键值

    CacheDependency mydep4 = new CacheDependency(new string[] { "data.xml", "data1.xml" },

        new string[] { "Category", "Category1" });

    //关联依赖，还可以依赖于另一个文件缓存依赖

    CacheDependency mydep5 = new CacheDependency(new string[] { "data.xml", "data1.xml" },

        new string[] { "Category", "Category1" }, mydep);

    //文件和键值上次修改的依据时间

    CacheDependency mydep6 = new CacheDependency(new string[] { "data.xml", "data1.xml" },

        new string[] { "Category", "Category1" }, DateTime.Now);

    //文件、另一个缓存依赖和键值上次修改的依据时间

    CacheDependency mydep6 = new CacheDependency(new string[] { "data.xml", "data1.xml" },

new string[] { "Category", "Category1" }, mydep,DateTime.Now);

16.3.3  方法和属性

虽然CacheDependency类完成了很重要的功能，但其组成结构却比较简单，主要有两个属性和一个方法。

— 属性“HasChanged”：判断CacheDependency对象是否已更改。

— 属性“UtcLastModified”：返回上次依赖项的修改日期

— 方法“Dispose”：释放CacheDependency对象所占有的资源。因为缓存类继承了接口“IDispose”，所以必须实现此方法。

由于缓存类的构成比较简单，本节并没有给出演示代码，属性和方法的使用将在下一节的实例中演示。

注意：只有Cache类的Insert和Add方法才可以为缓存添加依赖项。

16.3.4  典型应用：用CacheDependency获取最新的数据

本例主要演示如何使用CacheDependency类实现数据的及时更新。实例中使用一个GridView控件显示XML文件的数据，当XML文件的数据发生改变时，客户端可以及时更新。其实现的功能如图16-3所示。

 

图16-3  用CacheDependency获取最新数据的功能实现图

演示的详细步骤如下所述。

     打开VS2005，创建一个网站，命名为“CacheDependencySample”。

     在网站根目录下，添加一个XML文件，用来为控件提供数据，内容如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>

<book>

     <bookinfo>

         <name>英国古代</name>

         <price>28.00</price>

     </bookinfo>

     <bookinfo>

         <name>中国历史</name>

         <price>20.00</price>

     </bookinfo>

</book>

     打开默认生成的Default.aspx页，添加一个GridView控件和一个按钮控件。

     按F7键切换到窗体的代码视图，在Page_Load事件中书写生成缓存的代码。详细内容如下：

private static CacheDependency mydepen;

protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)

{

    if (!IsPostBack)

    {

        //创建XML数据源

        DataSet myds = new DataSet();

        //数据源来自文件data.xml

        myds.ReadXml(this.MapPath(Request.ApplicationPath + @"/data.xml"));

        //判断是否存在缓存

        if (Cache["BOOKS"] == null)

        {

            //创建缓存依赖

           mydepen = new CacheDependency(this.MapPath(Request.ApplicationPath

                + @"/data.xml"));

            //添加缓存项

            Cache.Add("BOOKS", myds, mydepen, DateTime.Now.AddSeconds(10), TimeSpan.Zero,

                CacheItemPriority.Normal, null);

        }

    }

}

注意：使用XML文件读取方法，必须添加XML操作方法所在的命名空间“System.Xml”。

     切换回设计视图，再双击按钮控件，此时光标停靠在按钮的Click事件内。在此事件内书写代码，判断XML文件的数据是否已更新，如果已更新则给出提示，并重新添加缓存依赖项，否则直接从缓存读取GridView控件的数据。

     在“Button1_Click”事件内书写的详细代码如下：

protected void Button1_Click(object sender, EventArgs e)

{

    //判断缓存是否发生了变化

    if (mydepen.HasChanged)

    {

        Response.Write("Sorry,数据发生了变化！上次修改时间是：" + mydepen.UtcLastModified);

    }

    //判断缓存项是否还在

    if (Cache["BOOKS"] == null)

        {

        //重新设置缓存项

            DataSet myds = new DataSet();

            myds.ReadXml(this.MapPath(Request.ApplicationPath + @"/data.xml"));

            mydepen = new CacheDependency(this.MapPath(Request.ApplicationPath + @"/ data.xml"));

        Cache.Add("BOOKS", myds, mydepen, DateTime.Now.AddSeconds(10), TimeSpan.Zero,

CacheItemPriority.Normal, null);

        }

        GridView1.DataSource = Cache["BOOKS"];

        GridView1.DataBind();

}

注意：当XML文件发生改变后，其实缓存依赖和缓存项都被移除了，必须重新定义。

     按Ctrl+S组合键保存代码的修改。再按F5键运行程序，单击“获取数据”按钮，GridView就会显示XML文件的内容。

     程序运行正常后，在后台修改XML文件的内容，然后再单击“获取数据”按钮，则出现更改数据的提示，同时GridView显示了新的内容。图16-4和图16-5是数据更改前和更改后的效果对比。

    

图16-4  初次获取的数据效果图                 图16-5  更改数据后的显示效果图

16.4  数据库缓存依赖类：SqlCacheDependency类

数据库缓存依赖主要解决的是当数据库的内容发生改变时，如何及时通知缓存，并更新缓存中的数据的问题。本节就介绍如何使用SQL Server 2005和.NET 2.0实现数据库的缓存依赖。

16.4.1  功能说明

SqlCacheDependency类的使用需要结合SQL Server 2005数据库，目前还没有Oracle数据库的缓存依赖。

16.4.2  语法定义

SqlCacheDependency类的使用语法如下：

public class SqlCacheDependency : IDisposable

其中继承了接口“IDisposable”，此接口主要用来定义释放分配的非托管资源的方法。继承此接口必须实现方法Dispose，用来实现资源的释放。

SqlCacheDependency类主要的构造函数如下：

public SqlCacheDependency(string database,string table)

其中参数一代表要启用缓存的数据库，参数二表示缓存的表。在实际使用过程中，只需要指明缓存的数据库和表即可。

16.4.3  方法和属性

SqlCacheDependency类的方法和属性同CacheDependency类相同，主要有三个。

—  HasChanged：判断数据库缓存依赖是否发生了变化。

—  UtcLastModified：获取缓存依赖上次更改的时间。

—  Dispose：释放缓存依赖所占用的资源。

这三个成员的使用方法同CacheDependency类的成员相似，本节不再赘述。

在下节要介绍的使用实例中，将不再使用代码的方式实现缓存依赖，而是使用“OutputCache”在.NET 2.0中提供的SqlCacheDependency参数实现数据库表的缓存。如果要使用编程的方式实现此功能，可参考CacheDependency类的实例。

16.4.4  使用SqlCacheDependency类的操作流程

要实现数据库缓存依赖，必须结合数据库的操作。在使用数据库缓存依赖前，必须进行5步操作。详细流程如图16-6所示。

只有具备了上述条件，才可以正常地使用数据库缓存依赖。下一节将结合这5步操作演示如何实现数据库的缓存依赖。

创建数据库链接

 

图16-6  使用数据库缓存依赖的流程

16.4.5  典型应用：获取数据库表最新数据的实例

本例要实现的功能是当数据库的内容发生变化时，保存在缓存中的数据项被更新。具体演示的步骤如下所述。

     在数据库中创建数据库“testCache”。

     在数据库“testCache”中添加表“CacheTable”，其信息如表16-3所示。

表16-3  CacheTable表的信息

字  段  名	字段类型	说    明
id	int	自增长数据标识
Name	nvarchar(20)	书名
bookPublish	nvarchar(50)	出版社
Price	decimal(6,2)	书的价格

     为数据库启用缓存通知。打开“开始”|“所有程序”|“Microsoft Visual Studio 2005”|“Visual Studio Tools”|“Visual Studio 2005命名提示”菜单命令。

     输入如下命令，其中“-ed”和“-et”分别代表启用缓存依赖数据库和启用缓存数据表。

aspnet_regsql.exe -S  CGJ-57F90CCA64C\SQLEXPRESS -E -ed -d  testCache -et -t  CacheTable

注意如果使用的数据库验证方式是“SQL Server身份验证”，则需要使用如下的启动命令：

aspnet_regsql.exe -S  CGJ-57F90CCA64C\SQLEXPRESS  -U <Username> -P <Password> -ed -d testCache -et -t CacheTable

   输入命令后，按回车键。如果执行成功，效果如图16-7所示。

     打开VS2005，新建一个网站，命名为“SqlCacheDependency”。

     按F5键运行程序，主要目的是生成一个默认的Web.Config文件。然后关闭运行的程序。

     在Web.config中配置数据库连接字符串，代码如下：

     <connectionStrings>

         <add name="TestCacheConnectionString" connectionString="Data Source=CGJ-57F90 CCA64C\sqlexpress;Initial Catalog=testCache;Integrated Security=True" providerName= "System.

Data.SqlClient"/>

     </connectionStrings>

 

图16-7  启用数据库缓存依赖成功的提示图

     在“system.web”节点内，添加数据库缓存依赖的配置，详细代码如下所示。注意配置中的“connectionStringName”属性，要与前面创建的数据库连接字符串的名字相对应。

<caching>

     <sqlCacheDependency enabled = "true" pollTime = "1000" >

         <databases>

              <add name="testCache"

                 connectionStringName="TestCacheConnectionString"

                 pollTime = "1000"      />

         </databases>

     </sqlCacheDependency>

</caching>

     按Ctrl+S组合键保存配置文件的更改。

     打开默认生成的Default.aspx页，在设计视图中添加一个GridView控件，用来显示从数据库获取的数据。再添加一个Literal控件，主要用来显示时间，通过时间判断显示的是否是缓存中的数据。

     为GridView配置数据源。单击其任务列表，在“选择数据源”下拉框中，单击“新建数据源”命令，打开数据源的配置向导。

     在打开的数据源类型窗口中，选择“数据库”，单击“确定”按钮，出现选择连接字符串窗口，通过下拉列表选择刚刚创建的“TestCacheConnectionString”连接串。

     单击“下一步”按钮，出现“配置Select语句”对话框，在“列”列表框中选择“*”，表示选中所有列。

     单击“下一步”按钮出现测试查询对话框，然后单击“完成”按钮。

     按F7键切换到到代码视图，在“Page_Load”事件中添加如下代码（主要是显示当前的时间，用来判断是否是缓存数据）：

Literal1.Text = DateTime.Now.ToString();

     按Ctrl+S组合键保存当前页的设计，再按F5键运行程序。当刷新页面时，可以看到时间是不断变化的，这说明数据并没有来自缓存。

     打开Default.aspx页，在源代码视图的“<@page ”行下面，添加如下所示代码。其中使用的参数“SqlDependency”，就是用来添加数据库缓存依赖的。

 <%@ OutputCache Duration="3600" SqlDependency="testCache:CacheTable" VaryByParam="none" %>

注意：Duration参数是表示缓存的过期时间，单位是毫秒。

     按F5键运行程序，此时再刷新页面，发现当前的时间已经不再变化，因为整个页的数据被缓存了起来。

     此时修改数据库的内容，然后刷新运行着的页面，可以发现，数据跟着发生了变化。这就是数据库缓存依赖的体现。当数据库内容更新时，不管缓存的时间有没有到，缓存的内容都会被更新。

16.5  Session和Cache的区别

以前实现数据的缓存有很多种方法，有客户端的Cookie，有服务器端的Session和Application。其中Cookie是保存在客户端的一组数据，主要用来保存用户名等个人信息。Session则保存对话信息。Application则是保存在整个应用程序范围内的信息，相当于全局变量。通常使用最频繁的是Session，那么Session和Cache又有什么区别呢？

本节结合使用经验，详细介绍Session缓存和Cache缓存的区别。

（1）最大的区别是Cache提供缓存依赖来更新数据，而Session只能依靠定义的缓存时间来判断缓存数据是否有效。

（2）即使应用程序终止，只要Cache.Add方法中定义的缓存时间未过期，下次开启应用程序时，缓存的数据依然存在。而Session缓存只是存在于一次会话中，会话结束后，数据也就失效了。

（3）Session容易丢失，导致数据的不确定性，而Cache不会出现这种情况。

（4）由于Session是每次会话就被加载，所以不适宜存放大量信息，否则会导致服务器的性能降低。而Cache则主要用来保存大容量信息，如数据库中的多个表。

（5）VS2005的测试版提供了将缓存保存在硬盘上的参数，但正式版中取消了这个功能，估计其在以后版本中会重新实现。而Session目前只能保存在内存中，对其性能有影响。

为了提高Cache的有效利用率，建议对于不经常改动的数据使用Cache。

16.6  小结

本章主要介绍了如何使用System.Web.Caching命名空间下的类，主要包括以下三个：Cache, CacheDependency和SqlCacheDependency。Cache类主要用来创建缓存项，主要针对的是数据不经常改变，但又使用频繁的数据表或文件。另两个类是.NET 2.0新添加的缓存依赖服务。通过文件依赖或数据库依赖，可以实现缓存数据的及时更新。

通过本章的学习，希望可以提高读者编写的网站的数据读取速度，节约带宽，为Web 2.0时代的到来打下坚实的基础。