[C#] 使用記憶體快取 MemoryCache 增加回應速度
在應用程式中有許多向資料庫讀取資料的動作，為了增加程式效能， 有 2 個方向可以調整。
第 1 種是直接調效 SQL 的效能，減少 SQL 的不良寫法，讓資料庫查找資料的速度變快。
第 2 種是直接將上次查到的結果，先暫存在記憶體中，如果資料庫的內容沒有變動的話，直接回傳剛剛已查過的資料內容，可以有效增加系統回應速度。
在 C# .Net 4.0 開始，我們可以善用 System.Runtime.Caching 的 MemoryCache 的快取機制來增加程式回應的速度。
記憶體內的存取速度遠遠比向資料庫取資料快很多，而資料庫取得的資料有時會因為網路限制而變更慢，所以在建置應用程式的時候，適時的加入記憶體快取機制在專案中可以有效增加效能。
什麼是 MemoryCache
MemoryCache 是實作記憶體內存取快取的方法。快取可以減少產生內容的工作，將已取得的資料暫存在記憶體空間，並指定暫存時間，可依時間到期而回收或是手動回收。
若應用程式重啟時，原有存在快取的資料將會一併自動清除。此概念跟電腦的記憶體是相同的，存放在記憶體內的資料，當電腦重開機後也會一併自動清除。
範例1 指定時間後回收快取
此範例是說明讀寫快取的方法，而快取存活時間為 60 分鐘後即立刻回收
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ObjectCache Cache = MemoryCache.Default; string CacheName = "Cache1"; // 檢查快取是否存在 bool isSet = Cache[CacheName] != null; // 取得資料庫取得物件(省略動作) DataTable dt = new DataTable(); // 寫入快取 (指定時間後回收快取) CacheItemPolicy policy = new CacheItemPolicy(); policy.AbsoluteExpiration = DateTime.Now + TimeSpan.FromMinutes(60); // 60 分鐘後回收 Cache.Add(new CacheItem(CacheName, dt), policy); // 讀取快取 dt = (DataTable)Cache[CacheName]; // 移除快取 Cache.Remove(CacheName); |
此範例講解了存取 4 個主要動作，
1: 是否存在
2: 寫入
3: 讀取
4: 移除。
向記憶體存取需指定一個名稱，Ex: Cache1，存取都需要用相同的名稱。
範例中的 60 分鐘是可以改變單位的，換成秒也是可以。
若要換成 60 秒的話，寫法改成
policy.AbsoluteExpiration = DateTime.Now + TimeSpan.FromSeconds (60); // 60 秒後回收
範例2 指定時間未使用時回收快取
此範例是講解資料寫入快取後，如果在 60 分鐘內沒有被讀取時則會回收，若有被讀取時，則會再延長 60 分鐘
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ObjectCache Cache = MemoryCache.Default; string CacheName = "Cache2"; // 檢查快取是否存在 bool isSet = Cache[CacheName] != null; // 取得資料庫取得物件(省略動作) DataTable dt = new DataTable(); // 寫入快取 (指定時間未使用時回收快取) CacheItemPolicy policy = new CacheItemPolicy(); policy.SlidingExpiration = TimeSpan.FromMinutes(60); // 若 60 分鐘內未呼叫此快取就會回收，若有呼叫則會再延長 60 分鐘 Cache.Add(new CacheItem(CacheName, dt), policy); // 讀取快取 dt = (DataTable)Cache[CacheName]; // 移除快取 Cache.Remove(CacheName); |
此範例跟第 1 個差異就是存活時間，如果這個快取有被使用則自動延長存活時間。
此兩種範例都可以依實務上的需求而選擇使用。
範例中的 60 分鐘若要換成 60 秒的話，寫法改成
policy.SlidingExpiration = TimeSpan. FromSeconds(60); // 60秒
自定常用方法類別
以上介紹了 2 種讀寫快取的方法，而快取還有另一種存活時間控制是 ChangeMonitors ，當有資料異動時就回收快取，但我沒有實際上的應用，就沒有實作範例了。
接下來我會展示我將快取常用的方法建立在 Class ，提供 4 個主要方法[ IsSet, Set, Get, Remove] 呼叫
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public class AppCache { #region 屬性 private ObjectCache Cache { get { return MemoryCache.Default; } } // 因為與其他應用程式共用此記憶體快取，所以建議增加此應用程式的前置名稱 private string IdNameStart = "MyProjectName_"; #endregion #region 建構子 public AppCache() { } #endregion #region 方法 /// <summary> /// 取得快取 /// </summary> /// <param name="key"></param> /// <returns></returns> public object Get(string key) { return Cache[IdNameStart + key]; } /// <summary> /// 移除快取 /// </summary> /// <param name="key"></param> public void Remove(string key) { Cache.Remove(IdNameStart + key); } /// <summary> /// 是否存在快取 /// </summary> /// <param name="key"></param> /// <returns></returns> public bool IsSet(string key) { return (Cache[IdNameStart + key] != null); } /// <summary> /// 設定快取 /// </summary> /// <param name="key">KEY</param> /// <param name="data">資料</param> public void Set(string key, object data) { this.Set(key, data, "Sliding", 60); } /// <summary> /// 設定快取 /// </summary> /// <param name="key">KEY</param> /// <param name="data">資料</param> /// <param name="Expiration">保留別</param> /// <param name="cacheTime">保存時間(分鐘)</param> public void Set(string key, object data, string Expiration, int cacheTime) { CacheItemPolicy policy = new CacheItemPolicy(); if (Expiration == "Absolute") { policy.AbsoluteExpiration = DateTime.Now + TimeSpan.FromMinutes(cacheTime); } else if (Expiration == "Sliding") { policy.SlidingExpiration = TimeSpan.FromMinutes(cacheTime); } Cache.Add(new CacheItem(IdNameStart + key, data), policy); } #endregion } |
寫好此類別，就可以方便使用。
使用的範例可以參考這個
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AppCache cache = new AppCache(); // 檢查Cache 是否存在 DataTable dt = null; if (cache.IsSet("Cache1") == false) { // 取得資料庫取得物件(省略動作) dt = new DataTable(); // 設定新 Cache ， 60 分鐘後就回收快取 cache.Set("Cache1", dt, "Absolute", 60); } else { // 取得 Cache dt = (DataTable)cache.Get("Cache1"); } // 移除 Cache cache.Remove("Cache1"); |
將常用的方法寫入類別裡，方便在應用程式中使用。
重點整理
- 使用 MemoryCache 是提高系統效能的方法之一
- 可在固定時間後回收 MemoryCache
- 可在未使用時回收 MemoryCache
- 整理好常用方法提供給各位
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