在前面幾篇隨筆中球切，介紹了PostSharp的使用，以及整合MemoryCache,《在.NET項目中使用PostSharp绒障，實現(xiàn)AOP面向切面編程處理》吨凑、《在.NET項目中使用PostSharp，使用MemoryCache實現(xiàn)緩存的處理》參數(shù)了對PostSharp的使用户辱，并介紹了MemoryCache的緩存使用鸵钝，但是緩存框架的世界里面，有很多成熟的緩存框架庐镐，如MemoryCache恩商、Redis、Memcached必逆、Couchbase怠堪、System.Web.Caching等韧献，這時候我們?nèi)绻幸粋€大內(nèi)總管或者一個吸星大法的武功，把它們?nèi)诤掀饋硌薪校敲淳驼娴氖欠浅Ｍ昝赖囊患虑榇敢ぃ@個就是我們CacheManager緩存框架了，這樣的靈活性緩存框架并結(jié)合了PostSharp橫切面對常規(guī)代碼的簡化功能嚷炉，簡直就是好鞍配好馬渊啰、寶劍贈英雄，整合起來處理緩存真的是如虎添翼申屹。
1绘证、CacheManager緩存框架的回顧
關(guān)于這個緩存框架，我在隨筆《.NET緩存框架CacheManager在混合式開發(fā)框架中的應(yīng)用（1）-CacheManager的介紹和使用》中進行了介紹哗讥，讀者可以從中了解一下CacheManager緩存框架究竟是一個什么樣的東西嚷那。
CacheManager是一個以C#語言開發(fā)的開源.Net緩存框架抽象層。它不是具體的緩存實現(xiàn)杆煞，但它支持多種緩存提供者（如Redis魏宽、Memcached等）并提供很多高級特性。CacheManager 主要的目的使開發(fā)者更容易處理各種復(fù)雜的緩存場景决乎，使用CacheManager可以實現(xiàn)多層的緩存队询，讓進程內(nèi)緩存在分布式緩存之前，且僅需幾行代碼來處理构诚。CacheManager 不僅僅是一個接口去統(tǒng)一不同緩存提供者的編程模型装盯，它使我們在一個項目里面改變緩存策略變得非常容易拆挥，同時也提供更多的特性：如緩存同步掏颊、并發(fā)更新普碎、序列號、事件處理丑蛤、性能計算等等叠聋，開發(fā)人員可以在需要的時候選擇這些特性。
CacheManager緩存框架支持Winform和Web等應(yīng)用開發(fā)盏阶，以及支持多種流行的緩存實現(xiàn)晒奕，如MemoryCache闻书、Redis名斟、Memcached、Couchbase魄眉、System.Web.Caching等砰盐。
縱觀整個緩存框架，它的特定很明顯坑律，在支持多種緩存實現(xiàn)外岩梳，本身主要是以內(nèi)存緩存（進程內(nèi)）為主囊骤，其他分布式緩存為輔的多層緩存架構(gòu)方式，以達到快速命中和處理的機制冀值，它們內(nèi)部有相關(guān)的消息處理也物，使得即使是分布式緩存，也能夠及時實現(xiàn)并發(fā)同步的緩存處理列疗。
CacheManager緩存框架在配置方面滑蚯，支持代碼方式的配置、XML配置抵栈，以及JSON格式的配置處理告材，非常方便。
CacheManager緩存框架默認對緩存數(shù)據(jù)的序列化是采用二進制方式古劲，同時也支持多種自定義序列化的方式斥赋，如基于JOSN.NET的JSON序列化或者自定義序列化方式。
CacheManager緩存框架可以對緩存記錄的增加产艾、刪除疤剑、更新等相關(guān)事件進行記錄。
CacheManager緩存框架的緩存數(shù)據(jù)是強類型的闷堡，可以支持各種常規(guī)類型的處理骚露，如Int、String缚窿、List類型等各種基礎(chǔ)類型棘幸，以及可序列號的各種對象及列表對象。
CacheManager緩存框架支持多層的緩存實現(xiàn)倦零，內(nèi)部良好的機制可以高效误续、及時的同步好各層緩存的數(shù)據(jù)。
CacheManager緩存框架支持對各種操作的日志記錄扫茅。
CacheManager緩存框架在分布式緩存實現(xiàn)中支持對更新的鎖定和事務(wù)處理蹋嵌，讓緩存保持更好的同步處理，內(nèi)部機制實現(xiàn)版本沖突處理葫隙。
CacheManager緩存框架支持兩種緩存過期的處理栽烂，如絕對時間的過期處理，以及固定時段的過期處理恋脚，是我們處理緩存過期更加方便腺办。
....
很多特性基本上覆蓋了緩存的常規(guī)特性，而且提供的接口基本上也是我們所經(jīng)常用的Add糟描、Put怀喉、Update、Remove等接口船响，使用起來也非常方便躬拢。
CacheManager的GitHub源碼地址為：https://github.com/MichaCo/CacheManager躲履，如果需要具體的Demo及說明，可以訪問其官網(wǎng)：http://cachemanager.net/聊闯。
一般來說工猜，對于單機版本的應(yīng)用場景，基本上是無需引入這種緩存框架的菱蔬，因為客戶端的并發(fā)量很少域慷，而且數(shù)據(jù)請求也是寥寥可數(shù)的，性能方便不會有任何問題汗销。
如果對于分布式的應(yīng)用系統(tǒng)犹褒，如我在很多隨筆中介紹到我的《混合式開發(fā)框架》、《Web開發(fā)框架》弛针，由于數(shù)據(jù)請求是并發(fā)量隨著用戶增長而增長的叠骑，特別對于一些互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用系統(tǒng)，極端情況下某個時間點一下可能就會達到了整個應(yīng)用并發(fā)的峰值削茁。那么這種分布式的系統(tǒng)架構(gòu)宙枷，引入數(shù)據(jù)緩存來降低IO的并發(fā)數(shù)，把耗時請求轉(zhuǎn)換為內(nèi)存的高速請求茧跋，可以極大程度的降低系統(tǒng)宕機的風(fēng)險慰丛。
我們以基于常規(guī)的Web API層來構(gòu)建應(yīng)用框架為例，整個數(shù)據(jù)緩存層瘾杭，應(yīng)該是在Web API層之下诅病、業(yè)務(wù)實現(xiàn)層之上的一個層，如下所示粥烁。
2贤笆、整合PostSharp和CacheManager實現(xiàn)多種緩存框架的處理
由于MemoryCache是在單個機器上進行緩存的處理，而且無法進行序列號讨阻，電腦宕機后就會全部丟掉緩存內(nèi)容芥永，由于這個缺點，我們對《在.NET項目中使用PostSharp钝吮，使用MemoryCache實現(xiàn)緩存的處理》基礎(chǔ)上進行進一步的調(diào)整埋涧，整合CacheManager進行使，從而可以利用緩存彈性化處理以及可序列號的特點奇瘦。
我們在正常情況下棘催，還是需要使用Redis這個強大的分布式緩存的，關(guān)于Redis的安裝和使用链患，請參考我的隨筆《基于C#的MongoDB數(shù)據(jù)庫開發(fā)應(yīng)用（4）--Redis的安裝及使用》巧鸭。
我們首先定義一個CacheAttribute的Aspect類瓶您，用來對緩存的切面處理麻捻。
/// <summary>
/// 方法實現(xiàn)緩存的標識
/// </summary>
[Serializable]
public class CacheAttribute : MethodInterceptionAspect
{
/// <summary>
/// 緩存的失效時間設(shè)置纲仍，默認采用30分鐘
/// </summary>
public int ExpirationPeriod = 30;
/// <summary>
/// PostSharp的調(diào)用處理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的緩存處理
/// </summary>
public override void OnInvoke(MethodInterceptionArgs args)
{
//默認30分鐘失效贸毕，如果設(shè)置過期時間郑叠，那么采用設(shè)置值
TimeSpan timeSpan = new TimeSpan(0, 0, ExpirationPeriod, 0);
var cache = MethodResultCache.GetCache(args.Method, timeSpan);
var arguments = args.Arguments.ToList();//args.Arguments.Union(new[] {WindowsIdentity.GetCurrent().Name}).ToList();
var result = cache.GetCachedResult(arguments);
if (result != null)
{
args.ReturnValue = result;
return;
}
else
{
base.OnInvoke(args);
//調(diào)用后更新緩存
cache.CacheCallResult(args.ReturnValue, arguments);
}
}
}
然后就是進一步處理完善類 MethodResultCache來對緩存數(shù)據(jù)進行處理了。該類負責(zé)構(gòu)造一個CacheManager管理類來對緩存進行處理明棍，如下代碼所示乡革。
初始化緩存管理器的代碼如下所示，這里利用了MemoryCache作為快速的內(nèi)存緩存（主緩存）摊腋，以及Redis作為序列化存儲的緩存容器（從緩存）沸版，它們有內(nèi)在機制進行同步處理。
/// <summary>
/// 初始化緩存管理器
/// </summary>
private void InitCacheManager()
{
_cache = CacheFactory.Build("getStartedCache", settings =>
{
settings
.WithSystemRuntimeCacheHandle("handleName")
.And
.WithRedisConfiguration("redis", config =>
{
config.WithAllowAdmin()
.WithDatabase(0)
.WithEndpoint("localhost", 6379);
})
.WithMaxRetries(100)
.WithRetryTimeout(50)
.WithRedisBackplane("redis")
.WithRedisCacheHandle("redis", true)
;
});
}
對緩存結(jié)果進行處理的函數(shù)如下所示兴蒸。
/// <summary>
/// 緩存結(jié)果內(nèi)容
/// </summary>
/// <param name="result">待加入緩存的結(jié)果</param>
/// <param name="arguments">方法的參數(shù)集合</param>
public void CacheCallResult(object result, IEnumerable<object> arguments)
{
var key = GetCacheKey(arguments);
_cache.Remove(key);
var item = new CacheItem<object>(key, result, ExpirationMode.Sliding, _expirationPeriod);
_cache.Add(item);
}
首先就是獲取方法參數(shù)的鍵视粮，然后移除對應(yīng)的緩存，加入新的緩存橙凳，并設(shè)定緩存的失效時間段即可蕾殴。
清空緩存的時候，直接調(diào)用管理類的Clear方法即可達到目的岛啸。
/// <summary>
/// 清空方法的緩存
/// </summary>
public void ClearCachedResults()
{
_cache.Clear();
}
這樣钓觉，我們處理好后，在一個業(yè)務(wù)調(diào)用類里面進行設(shè)置緩存標志即可坚踩，如下代碼所示荡灾。
/// <summary>
/// 獲取用戶全部簡單對象信息，并放到緩存里面
/// </summary>
/// <returns></returns>
[Cache(ExpirationPeriod = 1)]
public static List<SimpleUserInfo> GetSimpleUsers(int userid)
{
Thread.Sleep(500);
//return CallerFactory<IUserService>.Instance.GetSimpleUsers();
//模擬從數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)
List<SimpleUserInfo> list = new List<SimpleUserInfo>();
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
var info = new SimpleUserInfo();
info.ID = i;
info.Name = string.Concat("Name:", i);
info.FullName = string.Concat("姓名:", i);
list.Add(info);
}
return list;
}
為了測試緩存的處理瞬铸，以及對Redis的支持情況卧晓，我編寫了一個簡單的案例，功能如下所示赴捞。
測試代碼如下所示逼裆。
//測試緩存
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
Console.WriteLine(" 測試緩存: ");
//測試反復(fù)調(diào)用獲取數(shù)值的耗時
DateTime start = DateTime.Now;
var list = CacheService.GetSimpleUsers(1);
int end = (int)DateTime.Now.Subtract(start).TotalMilliseconds;
Console.WriteLine(" first: " + end);
Console.WriteLine(" List: " + list.Count);
//Second test
//檢查不同的方法參數(shù)，對緩存值的影響
start = DateTime.Now;
list = CacheService.GetSimpleUsers(2);
end = (int)DateTime.Now.Subtract(start).TotalMilliseconds;
Console.WriteLine(" Second: " + end);
Console.WriteLine(" List2: " + list.Count);
}
//更新緩存
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
Console.WriteLine(" 更新緩存: ");
//首先獲取對應(yīng)鍵的緩存值
//然后對緩存進行修改
//最后重新加入緩存
var key = "CacheManagerAndPostSharp.CacheService.GetSimpleUsers";
var item = MethodResultCache.GetCache(key);
var argument = new List<object>(){1};
var result = item.GetCachedResult(argument);
Console.WriteLine("OldResult:" + result.ToJson());
List<SimpleUserInfo> newList = result as List<SimpleUserInfo>;
if(newList != null)
{
newList.Add(new SimpleUserInfo() { ID = new Random().Next(), Name = RandomChinese.GetRandomChars(2) });
}
item.CacheCallResult(newList, argument);
}
//清空緩存
private void button3_Click(object sender, EventArgs e)
{
Console.WriteLine(" 清空緩存: ");
//首先獲取對應(yīng)鍵的緩存值
var key = "CacheManagerAndPostSharp.CacheService.GetSimpleUsers";
var item = MethodResultCache.GetCache(key);
var argument = new List<object>(){1};
//然后清空方法的所有緩存
item.ClearCachedResults();
//最后重新檢驗緩存值為空
var result = item.GetCachedResult(argument);
Console.WriteLine("Result:" + result !=null ? result.ToJson() : "null");
}
測試運行結(jié)果如下所示赦政。
測試緩存:
first: 870
List: 10
Second: 502
List2: 10
更新緩存:
OldResult:[
{"ID":0,"HandNo":null,"Name":"Name:0","Password":null,"FullName":"姓名:0","MobilePhone":null,"Email":null,"CurrentLoginUserId":null,"Data1":null,"Data2":null,"Data3":null},
{"ID":1,"HandNo":null,"Name":"Name:1","Password":null,"FullName":"姓名:1","MobilePhone":null,"Email":null,"CurrentLoginUserId":null,"Data1":null,"Data2":null,"Data3":null},
{"ID":2,"HandNo":null,"Name":"Name:2","Password":null,"FullName":"姓名:2","MobilePhone":null,"Email":null,"CurrentLoginUserId":null,"Data1":null,"Data2":null,"Data3":null},
{"ID":3,"HandNo":null,"Name":"Name:3","Password":null,"FullName":"姓名:3","MobilePhone":null,"Email":null,"CurrentLoginUserId":null,"Data1":null,"Data2":null,"Data3":null},
{"ID":4,"HandNo":null,"Name":"Name:4","Password":null,"FullName":"姓名:4","MobilePhone":null,"Email":null,"CurrentLoginUserId":null,"Data1":null,"Data2":null,"Data3":null},
{"ID":5,"HandNo":null,"Name":"Name:5","Password":null,"FullName":"姓名:5","MobilePhone":null,"Email":null,"CurrentLoginUserId":null,"Data1":null,"Data2":null,"Data3":null},
{"ID":6,"HandNo":null,"Name":"Name:6","Password":null,"FullName":"姓名:6","MobilePhone":null,"Email":null,"CurrentLoginUserId":null,"Data1":null,"Data2":null,"Data3":null},
{"ID":7,"HandNo":null,"Name":"Name:7","Password":null,"FullName":"姓名:7","MobilePhone":null,"Email":null,"CurrentLoginUserId":null,"Data1":null,"Data2":null,"Data3":null},
{"ID":8,"HandNo":null,"Name":"Name:8","Password":null,"FullName":"姓名:8","MobilePhone":null,"Email":null,"CurrentLoginUserId":null,"Data1":null,"Data2":null,"Data3":null},
{"ID":9,"HandNo":null,"Name":"Name:9","Password":null,"FullName":"姓名:9","MobilePhone":null,"Email":null,"CurrentLoginUserId":null,"Data1":null,"Data2":null,"Data3":null}]
測試緩存:
first: 0
List: 11
Second: 0
List2: 10
清空緩存:
null
同時我們看到在Redis里面胜宇，有相關(guān)的記錄如下所示。
結(jié)合PostSharp和CacheManager恢着，使得我們在使用緩存方面更具有彈性化桐愉，可以根據(jù)情況通過配置實現(xiàn)使用不同的緩存處理，但是在代碼中使用緩存就是只需要聲明一下即可掰派，非常方便簡潔了从诲。
