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标题: ASP.NET Core - 缓存之内存缓存(下) [打印本页]

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作者: 水军大提督    时间: 2023-4-11 18:14
标题: ASP.NET Core - 缓存之内存缓存(下)

话接上篇 [ASP.NET Core - 缓存之内存缓存(上)]，所以这里的目录从 2.4 开始。

2.4 MemoryCacheEntryOptions

MemoryCacheEntryOptions 是内存缓存配置类，可以通过它配置缓存相关的策略。除了上面讲到的过期时间，我们还能够设置下面这些：

• 设置缓存优先级。
  
• 设置在从缓存中逐出条目后调用的 PostEvictionDelegate。
  回调在与从缓存中删除项的代码不同的线程上运行。
  
• 限制缓存大小
  

1. var memoryCacheEntryOption = new MemoryCacheEntryOptions();
2. memoryCacheEntryOption.AbsoluteExpirationRelativeToNow = TimeSpan.FromSeconds(3);
3. // 缓存优先级，Low, Normal, High, NeverRemove，Normal是默认值，与缓存删除时的策略有关
4. memoryCacheEntryOption.SetPriority(CacheItemPriority.Normal);
5. // 注册缓存项删除回调事件
6. memoryCacheEntryOption.RegisterPostEvictionCallback(PostEvictionDelegate);
7. _cache.Set(CacheKey, cacheValue, memoryCacheEntryOption);
9. public void PostEvictionDelegate(object cacheKey, object cacheValue, EvictionReason evictionReason, object state)
10. {
11.         var memoryCache = (IMemoryCache)state;
13.         Console.WriteLine($"Entry {cacheKey}:{cacheValue} was evicted: {evictionReason}.");
14. }

复制代码

缓存大小限制要配合 MemoryCache 实例的配置来使用。MemoryCache 实例可以选择指定并强制实施大小限制。 缓存大小限制没有定义的度量单位，因为缓存没有度量条目大小的机制。 如果设置了缓存大小限制，则所有条目都必须指定大小。 ASP.NET Core 运行时不会根据内存压力限制缓存大小。 由开发人员限制缓存大小。 指定的大小采用开发人员选择的单位。
例如：

• 如果 Web 应用主要缓存字符串，则每个缓存条目的大小可以是字符串长度。
  
• 应用可以将所有条目的大小指定为 1，大小限制是条目计数。
  如果未设置 SizeLimit，则缓存会无限增长。 系统内存不足时，ASP.NET Core 运行时不会剪裁缓存。 应用必须构建为：
  
  
  
  • 限制缓存增长。
    
  • 在可用内存受限时调用 Compact 或 Remove。
    
  
  

这里的意思是，缓存大小没有单位，我们可以设置一个总的大小，然后为每个缓存条目设置一个大小。如果没有设置大小的情况下，缓存可能会无限增长，直至用完服务器上的所有内存。

1. // 我们可以在进行内存缓存注册的时候设置缓存大小限制
2. services.AddMemoryCache(options =>
3. {
4.         options.SizeLimit = 1024;
5. });
7. // 之后设定每个缓存项的大小，可根据开发人员的判断设置，例如这里无论多大都设置为 1，则最多有 1024 个缓存项
8. memoryCacheEntryOption.SetSize(1);
9. _cache.Set(CacheKey, cacheValue, memoryCacheEntryOption);

复制代码

2.5 缓存清理

缓存到期后不会在后台自动清理。 没有计时器可以主动扫描缓存中的到期项。 而缓存上的任何活动（Get、Set、Remove）都可触发在后台扫描到期项。 如果使用了CancellationTokenSource ，则其计时器 (CancelAfter) 也会删除条目并触发扫描到期项，这个是下面要讲到的。
除了在对缓存进行操作时，会触发对相应的缓存项进行过期检查之外，我们还可以通过手动调用 Remove 方法和 Compact 方法对缓存进行清理。

1. _cache.Remove(cacheKey);
2. _cache.Compact(.25);

复制代码

Compact 方法会尝试按以下顺序删除指定百分比的缓存：

• 所有到期项。
  
• 按优先级排列的项。 首先删除最低优先级的项。
  
• 最近最少使用的对象。
  
• 绝对到期时间最短的项。
  
• 可调到期时间最短的项。
  

永远不会删除优先级为 NeverRemove 的固定项。 上面的代码的作用就是删除cacheKey对于的缓存项，并调用 Compact 以删除 25% 的缓存条目。
2.6 缓存组

缓存项的过期策略除了上面讲到的过期时间的设置之外，还可以通过 CancellationChangeToken 来控制，通过它可以同时控制多个缓存对象的过期策略，实现相关的缓存同时过期，构成一个组的概念。
以下为示例代码：
首先先定义两个方法，将缓存设置和缓存读取分开：

1. public interface ICacheService
2. {
3.         public void PrintDateTimeNow();
5.         public void SetGroupDateTime();
7.         public void PrintGroupDateTime();
8. }
10. public class CacheService : ICacheService
11. {
12.         public const string CacheKey = "CacheTime";
13.         public const string DependentCancellationTokenSourceCacheKey = "DependentCancellationTokenSource";
14.         public const string ParentCacheKey = "Parent";
15.         public const string ChildCacheKey = "Chlid";
16.         private readonly IMemoryCache _cache;
17.         public CacheService(IMemoryCache memoryCache)
18.         {
19.                 _cache = memoryCache;
20.         }
22.         public void PrintDateTimeNow()
23.         {
24.                 var time = DateTime.Now;
25.                 if (!_cache.TryGetValue(CacheKey, out DateTime cacheValue))
26.                 {
27.                         cacheValue = time;
28.                         // 设置绝对过期时间
29.                         // 两种实现的功能是一样的，只是时间设置的方式不同而已
30.                         // 传入的是 AbsoluteExpirationRelativeToNow, 相对当前的绝对过期时间，传入时间差，会根据当前时间算出绝对过期时间
31.                         // _cache.Set(CacheKey, cacheValue, TimeSpan.FromSeconds(2));
32.                         // 传入的是 AbsoluteExpiration，绝对过期时间，传入一个DateTimeOffset对象，需要明确的指定具体的时间
33.                         // _cache.Set(CacheKey, cacheValue, DateTimeOffset.Now.AddSeconds(2));
35.                         //var memoryCacheEntryOption = new MemoryCacheEntryOptions();
36.                         //// 滑动过期时间是一个相对时间
37.                         //memoryCacheEntryOption.SlidingExpiration = TimeSpan.FromSeconds(3);
38.                         //_cache.Set(CacheKey, cacheValue, memoryCacheEntryOption);
40.                         var memoryCacheEntryOption = new MemoryCacheEntryOptions();
41.                         memoryCacheEntryOption.AbsoluteExpirationRelativeToNow = TimeSpan.FromSeconds(3);
42.                         // 缓存优先级，Low, Normal, High, NeverRemove，Normal是默认值，与缓存删除时的策略有关
43.                         memoryCacheEntryOption.SetPriority(CacheItemPriority.Normal);
44.                         memoryCacheEntryOption.RegisterPostEvictionCallback(PostEvictionDelegate);
45.                         // 之后设定每个缓存项的大小，可根据开发人员的判断设置，例如这里无论多大都设置为 1，则最多有 1024 个缓存项
46.                         memoryCacheEntryOption.SetSize(1);
47.                         _cache.Set(CacheKey, cacheValue, memoryCacheEntryOption);
48.                 }
49.                 time = cacheValue;
51.                 Console.WriteLine("缓存时间：" + time.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
52.                 Console.WriteLine("当前时间：" + DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
53.         }
55.         public void PostEvictionDelegate(object cacheKey, object cacheValue, EvictionReason evictionReason, object state)
56.         {
57.                 var memoryCache = (IMemoryCache)state;
59.                 Console.WriteLine($"Entry {cacheKey}:{cacheValue} was evicted: {evictionReason}.");
60.         }
62.         public void SetGroupDateTime()
63.         {
64.                 // 这里为了将 CancellationTokenSource 保存起来，以便在外部可以获取得到
65.                 var cancellationTokenSource = new CancellationTokenSource();
66.                 _cache.Set(
67.                         DependentCancellationTokenSourceCacheKey,
68.                         cancellationTokenSource);
70.                 using var parentCacheEntry = _cache.CreateEntry(ParentCacheKey);
72.                 parentCacheEntry.Value = DateTime.Now;
74.                 Task.Delay(TimeSpan.FromSeconds(1)).Wait();
76.                 _cache.Set(
77.                         ChildCacheKey,
78.                         DateTime.Now,
79.                         new CancellationChangeToken(cancellationTokenSource.Token));
80.         }
82.         public void PrintGroupDateTime()
83.         {
84.            if(_cache.TryGetValue(ParentCacheKey, out DateTime parentCacheDateTime))
85.                 {
86.                         Console.WriteLine("ParentDateTime:" + parentCacheDateTime.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
87.                 }
88.                 else
89.                 {
90.                         Console.WriteLine("ParentDateTime is canceled");
91.                 }
93.                 if (_cache.TryGetValue(ChildCacheKey, out DateTime childCacheDateTime))
94.                 {
95.                         Console.WriteLine("ChildDateTime:" + childCacheDateTime.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
96.                 }
97.                 else
98.                 {
99.                         Console.WriteLine("ChildDateTime is canceled");
100.                 }
101.         }
102. }

复制代码

之后改造一下入口文件中的测试代码：

1. var service = host.Services.GetRequiredService<ICacheService>();
2. service.SetGroupDateTime();
4. service.PrintGroupDateTime();
6. service.PrintGroupDateTime();
8. var cache = host.Services.GetRequiredService<IMemoryCache>();
9. var cancellationTokenSource = cache.Get<CancellationTokenSource>(CacheService.DependentCancellationTokenSourceCacheKey);
10. cancellationTokenSource.Cancel();
12. service.PrintGroupDateTime();

复制代码

从控制台输出可以看得到前两次缓存获取正常，当调用 CancellationTokenSource.Cancel() 方法取消请求之后，缓存过期了。

如果使用 CancellationTokenSource，则允许将多个缓存条目作为一个组逐出。 使用上述代码中的 using 模式，在 using 范围内创建的缓存条目会继承触发器和到期设置。不过这种方式只有 using 范围的缓存项和 using 范围内使用 CancellationTokenSource 的缓存项可以构成一个组，如果范围内还有其他的缓存项，是不算在一个组内的。

如果要把多个缓存项全部纳入一个组，还可以用以下的方式：

1. _cache.Set(ParentCacheKey,
2.         DateTime.Now,
3.         new CancellationChangeToken(cancellationTokenSource.Token));
5. _cache.Set(
6.         ChildCacheKey,
7.         DateTime.Now,
8.         new CancellationChangeToken(cancellationTokenSource.Token));
10. _cache.Set(
11.         ChildsCacheKey,
12.         DateTime.Now,
13.         new CancellationChangeToken(cancellationTokenSource.Token));

复制代码

2.7 一些注意事项

• 使用回调重新填充缓存项时：
  • 多个请求可以发现缓存的键值为空，因为回调没有完成。
  • 这可能会导致多个线程重新填充缓存项。
  
• 当使用一个缓存条目创建另一个缓存条目时，子条目会复制父条目的到期令牌和基于时间的到期设置。 手动删除或更新父条目时，子条目不会过期。
  

官方文档上还有另外几条，但是我这边在上面有讲过了，这里就不再重复了。


参考文章：
ASP.NET Core 中的内存中缓存


ASP.NET Core 系列：
目录：ASP.NET Core 系列总结
上一篇：ASP.NET Core - 缓存之内存缓存(上)

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