四 PetShop之ASP.NET緩存
如果對微型計算機硬件系統(tǒng)有足夠的了解，那么我們對于Cache這個名詞一定是耳熟能詳?shù)摹Ｔ贑PU以及主板的芯片中，都引入了這種名為高速緩沖存儲器（Cache）的技術。因為Cache的存取速度比內(nèi)存快，因而引入Cache能夠有效的解決CPU與內(nèi)存之間的速度不匹配問題。硬件系統(tǒng)可以利用Cache存儲CPU訪問概率高的那些數(shù)據(jù)，當CPU需要訪問這些數(shù)據(jù)時，可以直接從Cache中讀取，而不必訪問存取速度相對較慢的內(nèi)存，從而提高了CPU的工作效率。軟件設計借鑒了硬件設計中引入緩存的機制以改善整個系統(tǒng)的性能，尤其是對于一個數(shù)據(jù)庫驅動的Web應用程序而言，緩存的利用是不可或缺的，畢竟，數(shù)據(jù)庫查詢可能是整個Web站點中調(diào)用最頻繁但同時又是執(zhí)行最緩慢的操作之一，我們不能被它老邁的雙腿拖緩我們前進的征程。緩存機制正是解決這一缺陷的加速器。
4.1 ASP.NET緩存概述
作為.Net框架下開發(fā)Web應用程序的主打產(chǎn)品，ASP.NET充分考慮了緩存機制。通過某種方法，將系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)對象、Web頁面存儲在內(nèi)存中，使得Web站點在需要獲取這些數(shù)據(jù)時，不需要經(jīng)過繁瑣的數(shù)據(jù)庫連接、查詢和復雜的邏輯運算，就可以“觸手可及”，如“探囊取物”般容易而快速，從而提高整個Web系統(tǒng)的性能。
ASP.NET提供了兩種基本的緩存機制來提供緩存功能。一種是應用程序緩存，它允許開發(fā)者將程序生成的數(shù)據(jù)或報表業(yè)務對象放入緩存中。另外一種緩存機制是頁輸出緩存，利用它，可以直接獲取存放在緩存中的頁面，而不需要經(jīng)過繁雜的對該頁面的再次處理。
應用程序緩存其實現(xiàn)原理說來平淡無奇，僅僅是通過ASP.NET管理內(nèi)存中的緩存空間。放入緩存中的應用程序數(shù)據(jù)對象，以鍵/值對的方式存儲，這便于用戶在訪問緩存中的數(shù)據(jù)項時，可以根據(jù)key值判斷該項是否存在緩存中。
放入在緩存中的數(shù)據(jù)對象其生命周期是受到限制的，即使在整個應用程序的生命周期里，也不能保證該數(shù)據(jù)對象一直有效。ASP.NET可以對應用程序緩存進行管理，例如當數(shù)據(jù)項無效、過期或內(nèi)存不足時移除它們。此外，調(diào)用者還可以通過CacheItemRemovedCallback委托，定義回調(diào)方法使得數(shù)據(jù)項被移除時能夠通知用戶。
在.Net Framework中，應用程序緩存通過System.Web.Caching.Cache類實現(xiàn)。它是一個密封類，不能被繼承。對于每一個應用程序域，都要創(chuàng)建一個Cache類的實例，其生命周期與應用程序域的生命周期保持一致。我們可以利用Add或Insert方法，將數(shù)據(jù)項添加到應用程序緩存中，如下所示：
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Cache["First"] = "First Item";Cache.Insert("Second", "Second Item"); |
我們還可以為應用程序緩存添加依賴項，使得依賴項發(fā)生更改時，該數(shù)據(jù)項能夠從緩存中移除：
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string[] dependencies = {"Second"};Cache.Insert("Third", "Third Item",new System.Web.Caching.CacheDependency(null, dependencies)); |
與之對應的是緩存中數(shù)據(jù)項的移除。前面提到ASP.NET可以自動管理緩存中項的移除，但我們也可以通過代碼編寫的方式顯式的移除相關的數(shù)據(jù)項：
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Cache.Remove("First"); |
相對于應用程序緩存而言，頁輸出緩存的應用更為廣泛。它可以通過內(nèi)存將處理后的ASP.NET頁面存儲起來，當客戶端再一次訪問該頁面時，可以省去頁面處理的過程，從而提高頁面訪問的性能，以及Web服務器的吞吐量。例如，在一個電子商務網(wǎng)站里，用戶需要經(jīng)常查詢商品信息，這個過程會涉及到數(shù)據(jù)庫訪問以及搜索條件的匹配，在數(shù)據(jù)量較大的情況下，如此的搜索過程是較為耗時的。此時，利用頁輸出緩存就可以將第一次搜索得到的查詢結果頁存儲在緩存中。當用戶第二次查詢時，就可以省去數(shù)據(jù)查詢的過程，減少頁面的響應時間。
頁輸出緩存分為整頁緩存和部分頁緩存。我們可以通過@OutputCache指令完成對Web頁面的輸出緩存。它主要包含兩個參數(shù)：Duration和VaryByParam。Duration參數(shù)用于設置頁面或控件進行緩存的時間，其單位為秒。如下的設置表示緩存在60秒內(nèi)有效：
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<%@ OutputCache Duration=“60“ VaryByParam=“none“ %> |
只要沒有超過Duration設置的期限值，當用戶訪問相同的頁面或控件時，就可以直接在緩存中獲取。
使用VaryByParam參數(shù)可以根據(jù)設置的參數(shù)值建立不同的緩存。例如在一個輸出天氣預報結果的頁面中，如果需要為一個ID為txtCity的TextBox控件建立緩存，其值將顯示某城市的氣溫，那么我們可以進行如下的設置：
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<%@ OutputCache Duration=”60” VaryByParam=”txtCity” %> |
如此一來，ASP.NET會對txtCity控件的值進行判斷，只有輸入的值與緩存值相同，才從緩存中取出相應的值。這就有效地避免了因為值的不同而導致輸出錯誤的數(shù)據(jù)。
利用緩存的機制對性能的提升非常明顯。通過ACT（Application Center Test）的測試，可以發(fā)現(xiàn)設置緩存后執(zhí)行的性能比未設置緩存時的性能足足提高三倍多。
引入緩存看來是提高性能的“完美”解決方案，然而“金無足赤，人無完人”，緩存機制也有缺點，那就是數(shù)據(jù)過期的問題。一旦應用程序數(shù)據(jù)或者頁面結果值發(fā)生的改變，那么在緩存有效期范圍內(nèi)，你所獲得的結果將是過期的、不準確的數(shù)據(jù)。我們可以想一想股票系統(tǒng)利用緩存所帶來的災難，當你利用錯誤過期的數(shù)據(jù)去分析股市的風云變幻時，你會發(fā)現(xiàn)獲得的結果真可以說是“失之毫厘，謬以千里”，看似大好的局面就會像美麗的泡沫一樣，用針一戳，轉眼就消失得無影無蹤。
那么我們是否應該為了追求高性能，而不顧所謂“數(shù)據(jù)過期”所帶來的隱患呢？顯然，在類似于股票系統(tǒng)這種數(shù)據(jù)更新頻繁的特定場景下，數(shù)據(jù)過期的糟糕表現(xiàn)甚至比低效的性能更讓人難以接受。故而，我們需要在性能與數(shù)據(jù)正確性間作出權衡。所幸的是，.Net Framework 2.0引入了一種新的緩存機制，它為我們的“魚與熊掌兼得”帶來了技術上的可行性。
.Net 2.0引入的自定義緩存依賴項，特別是基于MS-SQL Server的SqlCacheDependency特性，使得我們可以避免“數(shù)據(jù)過期”的問題，它能夠根據(jù)數(shù)據(jù)庫中相應數(shù)據(jù)的變化，通知緩存，并移除那些過期的數(shù)據(jù)。事實上，在PetShop 4.0中，就充分地利用了SqlCacheDependency特性。
4.2 SqlCacheDependency特性
SqlCacheDependency特性實際上是通過System.Web.Caching.SqlCacheDependency類來體現(xiàn)的。通過該類，可以在所有支持的SQL Server版本（7.0，2000，2005）上監(jiān)視特定的SQL Server數(shù)據(jù)庫表，并創(chuàng)建依賴于該表以及表中數(shù)據(jù)行的緩存項。當數(shù)據(jù)表或表中特定行的數(shù)據(jù)發(fā)生更改時，具有依賴項的數(shù)據(jù)項就會失效，并自動從Cache中刪除該項，從而保證了緩存中不再保留過期的數(shù)據(jù)。
由于版本的原因，SQL Server 2005完全支持SqlCacheDependency特性，但對于SQL Server 7.0和SQL Server 2000而言，就沒有如此幸運了。畢竟這些產(chǎn)品出現(xiàn)在.Net Framework 2.0之前，因此它并沒有實現(xiàn)自動監(jiān)視數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)變化，通知ASP.NET的功能。解決的辦法就是利用輪詢機制，通過ASP.NET進程內(nèi)的一個線程以指定的時間間隔輪詢SQL Server數(shù)據(jù)庫，以跟蹤數(shù)據(jù)的變化情況。
要使得7.0或者2000版本的SQL Server支持SqlCacheDependency特性，需要對數(shù)據(jù)庫服務器執(zhí)行相關的配置步驟。有兩種方法配置SQL Server：使用aspnet_regsql命令行工具，或者使用SqlCacheDependencyAdmin類。
4.2.1 利用aspnet_regsql工具
aspnet_regsql工具位于Windows\Microsoft.NET\Framework\[版本]文件夾中。如果直接雙擊該工具的執(zhí)行文件，會彈出一個向導對話框，提示我們完成相應的操作：
圖4-1 aspnet_regsql工具
如圖4-1所示中的提示信息，說明該向導主要用于配置SQL Server數(shù)據(jù)庫，如membership，profiles等信息，如果要配置SqlCacheDependency，則需要以命令行的方式執(zhí)行。以PetShop 4.0為例，數(shù)據(jù)庫名為MSPetShop4，則命令為：
aspnet_regsql -S localhost -E -d MSPetShop4 -ed
以下是該工具的命令參數(shù)說明：
-? 顯示該工具的幫助功能；
-S 后接的參數(shù)為數(shù)據(jù)庫服務器的名稱或者IP地址；
-U 后接的參數(shù)為數(shù)據(jù)庫的登陸用戶名；
-P 后接的參數(shù)為數(shù)據(jù)庫的登陸密碼；
-E 當使用windows集成驗證時，使用該功能；
-d 后接參數(shù)為對哪一個數(shù)據(jù)庫采用SqlCacheDependency功能；
-t 后接參數(shù)為對哪一個表采用SqlCacheDependency功能；
-ed 允許對數(shù)據(jù)庫使用SqlCacheDependency功能；
-dd 禁止對數(shù)據(jù)庫采用SqlCacheDependency功能；
-et 允許對數(shù)據(jù)表采用SqlCacheDependency功能；
-dt 禁止對數(shù)據(jù)表采用SqlCacheDependency功能；
-lt 列出當前數(shù)據(jù)庫中有哪些表已經(jīng)采用sqlcachedependency功能。
以上面的命令為例，說明將對名為MSPetShop4的數(shù)據(jù)庫采用SqlCacheDependency功能，且SQL Server采用了windows集成驗證方式。我們還可以對相關的數(shù)據(jù)表執(zhí)行aspnet_regsql命令，如：
aspnet_regsql -S localhost -E -d MSPetShop4 -t Item -et
aspnet_regsql -S localhost -E -d MSPetShop4 -t Product -et
aspnet_regsql -S localhost -E -d MSPetShop4 -t Category -et
當執(zhí)行上述的四條命令后，aspnet_regsql工具會在MSPetShop4數(shù)據(jù)庫中建立一個名為AspNet_SqlCacheTablesForChangeNotification的新數(shù)據(jù)庫表。該數(shù)據(jù)表包含三個字段。字段tableName記錄要追蹤的數(shù)據(jù)表的名稱，例如在PetShop 4.0中，要記錄的數(shù)據(jù)表就包括Category、Item和Product。notificationCreated字段記錄開始追蹤的時間。changeId作為一個類型為int的字段，用于記錄數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)發(fā)生變化的次數(shù)。如圖4-2所示：
圖4-2 AspNet_SqlCacheTablesForChangeNotification數(shù)據(jù)表
除此之外，執(zhí)行該命令還會為MSPetShop4數(shù)據(jù)庫添加一組存儲過程，為ASP.NET提供查詢追蹤的數(shù)據(jù)表的情況，同時還將為使用了SqlCacheDependency的表添加觸發(fā)器，分別對應Insert、Update、Delete等與數(shù)據(jù)更改相關的操作。例如Product數(shù)據(jù)表的觸發(fā)器：
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CREATE TRIGGER dbo.[Product_AspNet_SqlCacheNotification_Trigger] ON [Product] FOR INSERT, UPDATE, DELETE AS BEGIN SET NOCOUNT ON EXEC dbo.AspNet_SqlCacheUpdateChangeIdStoredProcedure N'Product'END |
其中，AspNet_SqlCacheUpdateChangeIdStoredProcedure即是工具添加的一組存儲過程中的一個。當對Product數(shù)據(jù)表執(zhí)行Insert、Update或Delete等操作時，就會激活觸發(fā)器，然后執(zhí)行AspNet_SqlCacheUpdateChangeIdStoredProcedure存儲過程。其執(zhí)行的過程就是修改AspNet_SqlCacheTablesForChangeNotification數(shù)據(jù)表的changeId字段值：
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CREATE PROCEDURE dbo.AspNet_SqlCacheUpdateChangeIdStoredProcedure @tableName NVARCHAR(450) AS BEGIN UPDATE dbo.AspNet_SqlCacheTablesForChangeNotification WITH (ROWLOCK) SET changeId = changeId + 1 WHERE tableName = @tableName ENDGO |
4.2.2 利用SqlCacheDependencyAdmin類
我們也可以利用編程的方式來來管理數(shù)據(jù)庫對SqlCacheDependency特性的使用。該類包含了五個重要的方法：
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DisableNotifications |
為特定數(shù)據(jù)庫禁用 SqlCacheDependency對象更改通知 |
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DisableTableForNotifications |
為數(shù)據(jù)庫中的特定表禁用SqlCacheDependency對象更改通知 |
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EnableNotifications |
為特定數(shù)據(jù)庫啟用SqlCacheDependency對象更改通知 |
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EnableTableForNotifications |
為數(shù)據(jù)庫中的特定表啟用SqlCacheDependency對象更改通知 |
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GetTablesEnabledForNotifications |
返回啟用了SqlCacheDependency對象更改通知的所有表的列表 |
表4-1 SqlCacheDependencyAdmin類的主要方法
假設我們定義了如下的數(shù)據(jù)庫連接字符串：
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const string connectionStr = "Server=localhost;Database=MSPetShop4"; |
那么為數(shù)據(jù)庫MSPetShop4啟用SqlCacheDependency對象更改通知的實現(xiàn)為：
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protected void Page_Load(object sender, EventArgs e){ if (!IsPostBack) { SqlCacheDependencyAdmin.EnableNotifications(connectionStr); }} |
為數(shù)據(jù)表Product啟用SqlCacheDependency對象更改通知的實現(xiàn)則為：
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SqlCacheDependencyAdmin.EnableTableForNotifications(connectionStr, "Product"); |
如果要調(diào)用表4-1中所示的相關方法，需要注意的是訪問SQL Server數(shù)據(jù)庫的帳戶必須具有創(chuàng)建表和存儲過程的權限。如果要調(diào)用EnableTableForNotifications方法，還需要具有在該表上創(chuàng)建SQL Server觸發(fā)器的權限。
雖然說編程方式賦予了程序員更大的靈活性，但aspnet_regsql工具卻提供了更簡單的方法實現(xiàn)對SqlCacheDependency的配置與管理。PetShop 4.0采用的正是aspnet_regsql工具的辦法，它編寫了一個文件名為InstallDatabases.cmd的批處理文件，其中包含了對aspnet_regsql工具的執(zhí)行，并通過安裝程序去調(diào)用該文件，實現(xiàn)對SQL Server的配置。
4.3 在PetShop 4.0中ASP.NET緩存的實現(xiàn)
PetShop作為一個B2C的寵物網(wǎng)上商店，需要充分考慮訪客的用戶體驗，如果因為數(shù)據(jù)量大而導致Web服務器的響應不及時，頁面和查詢數(shù)據(jù)遲遲得不到結果，會因此而破壞客戶訪問網(wǎng)站的心情，在耗盡耐心的等待后，可能會失去這一部分客戶。無疑，這是非常糟糕的結果。因而在對其進行體系架構設計時，整個系統(tǒng)的性能就顯得殊為重要。然而，我們不能因噎廢食，因為專注于性能而忽略數(shù)據(jù)的正確性。在PetShop 3.0版本以及之前的版本，因為ASP.NET緩存的局限性，這一問題并沒有得到很好的解決。PetShop 4.0則引入了SqlCacheDependency特性，使得系統(tǒng)對緩存的處理較之以前大為改觀。
4.3.1 CacheDependency接口
PetShop 4.0引入了SqlCacheDependency特性，對Category、Product和Item數(shù)據(jù)表對應的緩存實施了SQL Cache Invalidation技術。當對應的數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)發(fā)生更改后，該技術能夠將相關項從緩存中移除。實現(xiàn)這一技術的核心是SqlCacheDependency類，它繼承了CacheDependency類。然而為了保證整個架構的可擴展性，我們也允許設計者建立自定義的CacheDependency類，用以擴展緩存依賴。這就有必要為CacheDependency建立抽象接口，并在web.config文件中進行配置。
在PetShop 4.0的命名空間PetShop.ICacheDependency中，定義了名為IPetShopCacheDependency接口，它僅包含了一個接口方法：
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public interface IPetShopCacheDependency{ AggregateCacheDependency GetDependency();} |
AggregateCacheDependency是.Net Framework 2.0新增的一個類，它負責監(jiān)視依賴項對象的集合。當這個集合中的任意一個依賴項對象發(fā)生改變時，該依賴項對象對應的緩存對象都將被自動移除。
AggregateCacheDependency類起到了組合CacheDependency對象的作用，它可以將多個CacheDependency對象甚至于不同類型的CacheDependency對象與緩存項建立關聯(lián)。由于PetShop需要為Category、Product和Item數(shù)據(jù)表建立依賴項，因而IPetShopCacheDependency的接口方法GetDependency()其目的就是返回建立了這些依賴項的AggregateCacheDependency對象。
4.3.2 CacheDependency實現(xiàn)
CacheDependency的實現(xiàn)正是為Category、Product和Item數(shù)據(jù)表建立了對應的SqlCacheDependency類型的依賴項，如代碼所示：
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public abstract class TableDependency : IPetShopCacheDependency{ // This is the separator that's used in web.config protected char[] configurationSeparator = new char[] { ',' }; protected AggregateCacheDependency dependency = new AggregateCacheDependency(); protected TableDependency(string configKey) { string dbName = ConfigurationManager.AppSettings["CacheDatabaseName"]; string tableConfig = ConfigurationManager.AppSettings[configKey]; string[] tables = tableConfig.Split(configurationSeparator); foreach (string tableName in tables) dependency.Add(new SqlCacheDependency(dbName, tableName)); } public AggregateCacheDependency GetDependency() { return dependency; }} |
需要建立依賴項的數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)表都配置在web.config文件中，其設置如下：
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<add key="CacheDatabaseName" value="MSPetShop4"/><add key="CategoryTableDependency" value="Category"/><add key="ProductTableDependency" value="Product,Category"/><add key="ItemTableDependency" value="Product,Category,Item"/> |
根據(jù)各個數(shù)據(jù)表間的依賴關系，因而不同的數(shù)據(jù)表需要建立的依賴項也是不相同的，從配置文件中的value值可以看出。然而不管建立依賴項的多寡，其創(chuàng)建的行為邏輯都是相似的，因而在設計時，抽象了一個共同的類TableDependency，并通過建立帶參數(shù)的構造函數(shù)，完成對依賴項的建立。由于接口方法GetDependency()的實現(xiàn)中，返回的對象dependency是在受保護的構造函數(shù)創(chuàng)建的，因此這里的實現(xiàn)方式也可以看作是Template Method模式的靈活運用。例如TableDependency的子類Product，就是利用父類的構造函數(shù)建立了Product、Category數(shù)據(jù)表的SqlCacheDependency依賴：
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public class Product : TableDependency{ public Product() : base("ProductTableDependency") { }} |
如果需要自定義CacheDependency，那么創(chuàng)建依賴項的方式又有不同。然而不管是創(chuàng)建SqlCacheDependency對象，還是自定義的CacheDependency對象，都是將這些依賴項添加到AggregateCacheDependency類中，因而我們也可以為自定義CacheDependency建立專門的類，只要實現(xiàn)IPetShopCacheDependency接口即可。
4.3.3 CacheDependency工廠
繼承了抽象類TableDependency的Product、Category和Item類均需要在調(diào)用時創(chuàng)建各自的對象。由于它們的父類TableDependency實現(xiàn)了接口IPetShopCacheDependency，因而它們也間接實現(xiàn)了IPetShopCacheDependency接口，這為實現(xiàn)工廠模式提供了前提。
在PetShop 4.0中，依然利用了配置文件和反射技術來實現(xiàn)工廠模式。命名空間PetShop.CacheDependencyFactory中，類DependencyAccess即為創(chuàng)建IPetShopCacheDependency對象的工廠類：
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public static class DependencyAccess{ public static IPetShopCacheDependency CreateCategoryDependency() { return LoadInstance("Category"); } public static IPetShopCacheDependency CreateProductDependency() { return LoadInstance("Product"); } public static IPetShopCacheDependency CreateItemDependency() { return LoadInstance("Item"); } private static IPetShopCacheDependency LoadInstance(string className) { string path = ConfigurationManager.AppSettings["CacheDependencyAssembly"]; string fullyQualifiedClass = path + "." + className; return (IPetShopCacheDependency)Assembly.Load(path).CreateInstance(fullyQualifiedClass); }} |
整個工廠模式的實現(xiàn)如圖4-3所示：
圖4-3 CacheDependency工廠
雖然DependencyAccess類創(chuàng)建了實現(xiàn)了IPetShopCacheDependency接口的類Category、Product、Item，然而我們之所以引入IPetShopCacheDependency接口，其目的就在于獲得創(chuàng)建了依賴項的 AggregateCacheDependency類型的對象。我們可以調(diào)用對象的接口方法GetDependency()，如下所示：
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AggregateCacheDependency dependency = DependencyAccess.CreateCategoryDependency().GetDependency(); |
為了方便調(diào)用者，似乎我們可以對DependencyAccess類進行改進，將原有的CreateCategoryDependency()方法，修改為創(chuàng)建AggregateCacheDependency類型對象的方法。
然而這樣的做法擾亂了作為工廠類的DependencyAccess的本身職責，且創(chuàng)建IPetShopCacheDependency接口對象的行為仍然有可能被調(diào)用者調(diào)用，所以保留原有的DependencyAccess類仍然是有必要的。
在PetShop 4.0的設計中，是通過引入Facade模式以方便調(diào)用者更加簡單地獲得AggregateCacheDependency類型對象。
4.3.4 引入Facade模式
利用Facade模式可以將一些復雜的邏輯進行包裝，以方便調(diào)用者對這些復雜邏輯的調(diào)用。就好像提供一個統(tǒng)一的門面一般，將內(nèi)部的子系統(tǒng)封裝起來，統(tǒng)一為一個高層次的接口。一個典型的Facade模式示意圖如下所示：
圖4-4 Facade模式
Facade模式的目的并非要引入一個新的功能，而是在現(xiàn)有功能的基礎上提供一個更高層次的抽象，使得調(diào)用者可以直接調(diào)用，而不用關心內(nèi)部的實現(xiàn)方式。以CacheDependency工廠為例，我們需要為調(diào)用者提供獲得AggregateCacheDependency對象的簡便方法，因而創(chuàng)建了DependencyFacade類：
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public static class DependencyFacade{ private static readonly string path = ConfigurationManager.AppSettings["CacheDependencyAssembly"]; public static AggregateCacheDependency GetCategoryDependency() { if (!string.IsNullOrEmpty(path)) return DependencyAccess.CreateCategoryDependency().GetDependency(); else return null; } public static AggregateCacheDependency GetProductDependency() { if (!string.IsNullOrEmpty(path)) return DependencyAccess.CreateProductDependency().GetDependency(); else return null; } public static AggregateCacheDependency GetItemDependency() { if (!string.IsNullOrEmpty(path)) return DependencyAccess.CreateItemDependency().GetDependency(); else return null; }} |
DependencyFacade類封裝了獲取AggregateCacheDependency類型對象的邏輯，如此一來，調(diào)用者可以調(diào)用相關方法獲得創(chuàng)建相關依賴項的AggregateCacheDependency類型對象：
AggregateCacheDependency dependency = DependencyFacade.GetCategoryDependency();
比起直接調(diào)用DependencyAccess類的GetDependency()方法而言，除了方法更簡單之外，同時它還對CacheDependencyAssembly配置節(jié)進行了判斷，如果其值為空，則返回null對象。
在PetShop.Web的App_Code文件夾下，靜態(tài)類WebUtility的GetCategoryName()和GetProductName()方法調(diào)用了DependencyFacade類。例如GetCategoryName()方法：
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public static string GetCategoryName(string categoryId){ Category category = new Category(); if (!enableCaching) return category.GetCategory(categoryId).Name; string cacheKey = string.Format(CATEGORY_NAME_KEY, categoryId); // 檢查緩存中是否存在該數(shù)據(jù)項; string data = (string)HttpRuntime.Cache[cacheKey]; if (data == null) { // 通過web.config的配置獲取duration值; int cacheDuration = int.Parse(ConfigurationManager.AppSettings["CategoryCacheDuration"]); // 如果緩存中不存在該數(shù)據(jù)項，則通過業(yè)務邏輯層訪問數(shù)據(jù)庫獲取; data = category.GetCategory(categoryId).Name; // 通過Facade類創(chuàng)建AggregateCacheDependency對象; AggregateCacheDependency cd = DependencyFacade.GetCategoryDependency(); // 將數(shù)據(jù)項以及AggregateCacheDependency 對象存儲到緩存中; HttpRuntime.Cache.Add(cacheKey, data, cd, DateTime.Now.AddHours(cacheDuration), Cache.NoSlidingExpiration, CacheItemPriority.High, null); } return data;} |
GetCategoryName()方法首先會檢查緩存中是否已經(jīng)存在CategoryName數(shù)據(jù)項，如果已經(jīng)存在，就通過緩存直接獲取數(shù)據(jù)；否則將通過業(yè)務邏輯層調(diào)用數(shù)據(jù)訪問層訪問數(shù)據(jù)庫獲得CategoryName，在獲得了CategoryName后，會將新獲取的數(shù)據(jù)連同DependencyFacade類創(chuàng)建的AggregateCacheDependency對象添加到緩存中。
WebUtility靜態(tài)類被表示層的許多頁面所調(diào)用，例如Product頁面：
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public partial class Products : System.Web.UI.Page{ protected void Page_Load(object sender, EventArgs e) { Page.Title = WebUtility.GetCategoryName(Request.QueryString["categoryId"]); }} |
顯示頁面title的邏輯是放在Page_Load事件方法中，因而每次打開該頁面都要執(zhí)行獲取CategoryName的方法。如果沒有采用緩存機制，當Category數(shù)據(jù)較多時，頁面的顯示就會非常緩慢。
4.3.5 引入Proxy模式
業(yè)務邏輯層BLL中與Product、Category、Item有關的業(yè)務方法，其實現(xiàn)邏輯是調(diào)用數(shù)據(jù)訪問層（DAL）對象訪問數(shù)據(jù)庫，以獲取相關數(shù)據(jù)。為了改善系統(tǒng)性能，我們就需要為這些實現(xiàn)方法增加緩存機制的邏輯。當我們操作增加了緩存機制的業(yè)務對象時，對于調(diào)用者而言，應與BLL業(yè)務對象的調(diào)用保持一致。也即是說，我們需要引入一個新的對象去控制原來的BLL業(yè)務對象，這個新的對象就是Proxy模式中的代理對象。
以PetShop.BLL.Product業(yè)務對象為例，PetShop為其建立了代理對象ProductDataProxy，并在GetProductByCategory()等方法中，引入了緩存機制，例如：
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public static class ProductDataProxy{ private static readonly int productTimeout = int.Parse(ConfigurationManager.AppSettings["ProductCacheDuration"]); private static readonly bool enableCaching = bool.Parse(ConfigurationManager.AppSettings["EnableCaching"]); public static IListGetProductsByCategory(string category) { Product product = new Product(); if (!enableCaching) return product.GetProductsByCategory(category); string key = "product_by_category_" + category; IList data = (IList )HttpRuntime.Cache[key]; // Check if the data exists in the data cache if (data == null) { data = product.GetProductsByCategory(category); // Create a AggregateCacheDependency object from the factory AggregateCacheDependency cd = DependencyFacade.GetProductDependency(); // Store the output in the data cache, and Add the necessary AggregateCacheDependency object HttpRuntime.Cache.Add(key, data, cd, DateTime.Now.AddHours(productTimeout), Cache.NoSlidingExpiration, CacheItemPriority.High, null); } return data; }} |
與業(yè)務邏輯層Product對象的GetProductsByCategory()方法相比，增加了緩存機制。當緩存內(nèi)不存在相關數(shù)據(jù)項時，則直接調(diào)用業(yè)務邏輯層Product的GetProductsByCategory()方法來獲取數(shù)據(jù)，并將其與對應的AggregateCacheDependency對象一起存儲在緩存中。
引入Proxy模式，實現(xiàn)了在緩存級別上對業(yè)務對象的封裝，增強了對業(yè)務對象的控制。由于暴露在對象外的方法是一致的，因而對于調(diào)用方而言，調(diào)用代理對象與真實對象并沒有實質(zhì)的區(qū)別。
從職責分離與分層設計的角度分析，我更希望這些Proxy對象是被定義在業(yè)務邏輯層中，而不像在PetShop的設計那樣，被劃分到表示層UI中。此外，如果需要考慮程序的可擴展性與可替換性，我們還可以為真實對象與代理對象建立統(tǒng)一的接口或抽象類。然而，單以PetShop的表示層調(diào)用來看，采用靜態(tài)類與靜態(tài)方法的方式，或許更為合理。我們需要謹記，“過度設計”是軟件設計的警戒線。
如果需要對UI層采用緩存機制，將應用程序數(shù)據(jù)存放到緩存中，就可以調(diào)用這些代理對象。以ProductsControl用戶控件為例，調(diào)用方式如下：
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productsList.DataSource = ProductDataProxy.GetProductsByCategory(categoryKey); |
productsList對象屬于自定義的CustomList類型，這是一個派生自System.Web.UI.WebControls.DataList控件的類，它的DataSource屬性可以接受IList集合對象。
不過在PetShop 4.0的設計中，對于類似于ProductsControl類型的控件而言，采用的緩存機制是頁輸出緩存。我們可以從ProductsControl.ascx頁面的Source代碼中發(fā)現(xiàn)端倪：
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<%@ OutputCache Duration="100000" VaryByParam="page;categoryId" %> |
與ASP.NET 1.x的頁輸出緩存不同的是，在ASP.NET 2.0中，為ASP.NET用戶控件新引入了CachePolicy屬性，該屬性的類型為ControlCachePolicy類，它以編程方式實現(xiàn)了對ASP.NET用戶控件的輸出緩存設置。我們可以通過設置ControlCachePolicy類的Dependency屬性，來設置與該用戶控件相關的依賴項，例如在ProductsControl用戶控件中，進行如下的設置：
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protected void Page_Load(object sender, EventArgs e){ this.CachePolicy.Dependency = DependencyFacade.GetProductDependency();} |
采用頁輸出緩存，并且利用ControlCachePolicy設置輸出緩存，能夠將業(yè)務數(shù)據(jù)與整個頁面放入到緩存中。這種方式比起應用程序緩存而言，在性能上有很大的提高。同時，它又通過引入的SqlCacheDependency特性有效地避免了“數(shù)據(jù)過期”的缺點，因而在PetShop 4.0中被廣泛采用。相反，之前為Product、Category、Item業(yè)務對象建立的代理對象則被“投閑散置”，僅僅作為一種設計方法的展示而“幸存”與整個系統(tǒng)的源代碼中。
以上就是PetShop中ASP.NET緩存全部內(nèi)容，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持服務器之家。
