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Asp.Net中MVC緩存詳解

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本文通過介紹了Asp.Net中MVC緩存的種類,以及他們之間的區別等內容,讓學習者能夠深入的了解MVC緩存的原理機制,以下是具體內容:

緩存是一種保存資源副本並在下次請求時直接使用該副本的技術。當 web 緩存發現請求的資源已經被存儲,它會攔截請求,返回該資源的拷貝。

Web應用緩存技術大體上可以分為兩類:服務端緩存和客戶端緩存。兩種目標都是減少重復性內容的生成和網絡傳輸工作,因為緩存數據存儲的位置不同,而分為服務端緩存和客戶端緩存。

服務端緩存

服務端緩存技術關註於服務端數據查詢,生成或者操作技術。主要就是減少處理請求的工作量,減少數據庫查詢次數和生成HTML數據的CPU周期--減少每個bit的數據。
對於服務端緩存來說,不管是刷新頁面,重新輸入地址,還是Control+F5都不會規避緩存,如果緩存數據有效,一定是請求的緩存數據。

輸出緩存(Output Cache)

輸出緩存是Asp.Net下最常用的緩存機制。輸出緩存,緩存服務端生成的HTML數據--緩存Action下返回數據(Html/Json)。這樣,在每次調用相同的Action時,就不需要再次執行Action方法。

緩存位置(Location)

OutputCache使緩存的內容一般放在三個位置上:服務端,代理服務器,瀏覽器客戶端。通過Loaction屬性可以設置緩存的位置。

Loaction屬性有如下值:

Any Client Downstream Server None ServerAndClient

默認值為Any,就是在三個位置都會緩存。但是應該根據不同的情況使用不同的緩存位置。比如:要緩存的內容是針對特定用戶的,每個用戶都會不同。這樣的話,該緩存就不能保存在服務器上。應該保存在瀏覽器客戶端上。

使用Output Cache

Controller或者Action上添加[OutputCache]特性,使得被添加的ControllerAction可以緩存返回的數據。(在Action添加會緩存當前的Action,在Controller會緩存該Controller下的所有Action)

如下代碼:當第一次方法該Action時,開始計時10秒,此10秒內所有訪問該Action的請求都會請求緩存數據。當10秒結束後,再重新開始等待新一次請求,開始新的10秒緩存。就是每隔10秒丟掉舊緩存,等待新的請求,更新緩存數據。

using System.Web.Mvc;
using System.Web.UI;
namespace MvcApplication1.Controllers
{
 public class HomeController : Controller
 {
  //緩存時間10秒,緩存變量為無,緩存位置為服務端
  [OutputCache(Duration=10, VaryByParam="none", Location = OutputCacheLocation.Server)]
  public ActionResult Index()
  {
   return View();
  }
 }
}

View:

@{
 ViewBag.Title = "Index";
}
<h2>Index</h2>
<p>@DateTime.Now.ToString()</p>

點擊F12,查看請求

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需要註意的是:

該緩存時間是絕對時間。此緩存是對所有訪問該頁面的用戶都有效。不能保證緩存一定有效。當內存資源不夠時,緩存就會自動地將沒用的或者優先級低緩存清除。

客戶端緩存

除了服務端緩存外,客戶端也可以緩存數據。它避免了向服務器重復提交獲取重復數據的請求,把一些重復數據緩存到本地。服務端緩存是為了更快的處理客戶端請求,而客戶端緩存則是為了避免不必要的請求。

(瀏覽器會自動把靜態資源緩存到瀏覽器)

MVC中指定Location值為OutputCacheLocation.Client 使緩存在瀏覽器客戶端上。

using System.Web.Mvc;
using System.Web.UI;
namespace MvcApplication1.Controllers
{
 public class BadUserController : Controller
 {
  //緩存時間為10秒,緩存參數為無,緩存位置為客戶端
  [OutputCache(Duration = 10, VaryByParam = "none",Location = OutputCacheLocation.Client)]
  public ActionResult ClientCache()
  {
   return View();
  }
 }
}

@{
 ViewBag.Title = "ClientCache";
}
<h2>ClientCache</h2>
<p>@DateTime.Now.ToString()</p>

客戶端緩存和服務端緩存不一樣。

刷新,重新輸入地址,和Control+F5都有可能破壞客戶端緩存,從服務端重新獲取數據。
瀏覽器刷新,和重新輸入地址會避免請求該URL頁面的客戶端緩存,只避免請求該URL頁面的緩存。(如果該頁面有其他URL是被客戶端緩存的,這些資源或頁面的緩存不會被避免)。

那麽什麽情況下客戶端緩存才有效?

通過URL訪問,客戶端緩存才有效。

比如:

頁面A是客戶端緩存,同時頁面A有一個跳向頁面B的鏈接。通過A到達頁面B,同時頁面B也有一個鏈接,這個鏈接跳向A。通過B再次訪問A,此時頁面A獲取的數據就是客戶端的緩存數據,並沒有請求服務端,是沒有請求服務端。不是304,status-code依然是200。 Status-Code:304/200(from cache)

304

只有當客戶端和服務端同時都緩存了數據。且緩存沒有更新的時候,才會有304。即這個緩存是要到服務端驗證(根據ETag和If-Modify-Since),該緩存是否最新。如果要更新緩存,從服務端獲取數據,status code:200,否則status code:304.

304 和200(from cache)區別

304是會到服務端去校驗一次當前客戶端緩存是否有效(根據ETag和If-Modify-Since)。而200(from cache)則沒有向服務端校驗,也沒有向服務端請求,直接使用了客戶端緩存。

有時我們又需要避免這種沒有向服務端請求,直接使用緩存的情況。解決辦法就是更改這個緩存的url,添加一個版本號或唯一值。這樣因為url的更改使得在客戶端沒有對應的url緩存,就會從服務端重新獲取,再緩存該URL的數據。

不同內容的輸出緩存

之前的緩存都是Action返回相同的內容。如果Action每次返回的內容不同,那又該怎麽緩存這些不同的內容呢?

使用OutputCache特性的VaryByParam屬性來解決這個問題。當表單參數或查詢字符串參數變化時,該屬性能夠創建同一個Action下不同的緩存。

如下代碼:Master 獲取列表。Details 獲取列表中選擇項的詳細內容。通過使用VaryByParam來緩存不同的id的列表項的詳細內容。

using System.Web.Mvc;
namespace MvcApplication1.Controllers
{
 public class MoviesController : Controller
 {
  public MoviesController()
  {
  }
  [OutputCache(Duration=int.MaxValue, VaryByParam="none")]
  public ActionResult Master()
  {
   //獲取列表
   return View();
  }
  [OutputCache(Duration = int.MaxValue, VaryByParam = "id")]
  public ActionResult Details(int id)
  {
   //根據參數id,從數據庫中獲取指定詳細內容,並緩存該內容。不同的id會得到不同的內容,自然也會有緩存。
   //但是如果設置VaryByParam="none"那麽不管id是多少,都直接從緩存中獲取數據,不執行該Action,這樣就會只返回第一次選擇項的數據。
   return View();
  }
 }
}

Details()操作包括一個帶有值“Id”的VaryByParam屬性。當將Id參數的不同值傳遞給控制器操作時,將生成不同的緩存內容。

VaryByParam可以根據參數緩存不同的內容

VaryByParam="*": 每當表單或查詢字符串參數變化時,創建一個不同的緩存版本。當VaryByParam="none": 不創建不同的緩存內容,不根據參數緩存不同的內容,即只有一個內容的緩存。當VaryByParam="參數列表": 為不同的參數創建不同的緩存版本。

緩存配置

除了在OutputCache特性上直接配置緩存策略,可以在web.config文件中使用緩存配置文件,同一管理緩存的策略。使用配置文件相比直接使用屬性有如下幾點好處:

可以實現一次定義,多處使用。

可以修改web配置文件,而無需重新編譯應用程序。(如果想把已經部署到生產環境中的應用程序禁用緩存,可以修改web配置文件中定義的緩存配置。對web配置文件的任何更改都將被自動檢測並應用。)

例如,web.config部分定義了一個名為“cache1Hour”的緩存配置文件。使用該配置項時,只需指定CacheProfile=配置項名稱即可。

<caching>
<outputCacheSettings>
 <outputCacheProfiles>
  <add name="Cache1Hour" duration="3600" varyByParam="none"/>
 </outputCacheProfiles>
</outputCacheSettings>
</caching>
using System;
using System.Web.Mvc;
namespace MvcApplication1.Controllers
{
 public class ProfileController : Controller
 {
  //配置文件中的緩存策略名稱賦值給CacheProfile
  [OutputCache(CacheProfile="Cache1Hour")]
  public string Index()
  {
   return DateTime.Now.ToString();
  }
 }
}

簡單介紹下Http緩存的頭相關信息:

消息頭類型說明
Expires Thu, 30 Nov 2017 08:21:14 GMT 響應 過期時間,為格林威治時間 (GMT)
Pragma no-cache 響應 忽略瀏覽器緩存(Http1.1用Cache-Control代替)
Cache-Control no-cache 請求/響應 客戶端緩存驗證
Cache-Control no-store 請求/響應 不在任何地方保存數據,不允許被緩存
Cache-Control max-age=[秒] 請求/響應 設置瀏覽器緩存最長時間
Cache-Control public 響應 緩存在任何地方
Cache-Control private 響應 緩存該用戶的瀏覽器
Last-Modified Thu, 30 Nov 2017 08:21:14 GMT 響應 告訴瀏覽器服務端最後一次修改的時間
If-Modified-Since Thu, 30 Nov 2017 08:21:14 GMT 請求 如果瀏覽器中Last-Modofied有值,在請求中把值給If-Modified-Since,提交給服務端
ETag 3df04c15b968d31:0 響應 該資源及其版本在服務端的唯一標識
If-None-Match 3df04c15b968d31:0 請求 把上次請求中獲取到的ETag值,賦值給If-None-Match並提交給服務端
Vary Accept-Encoding 響應 從多個緩存副本中選擇匹配的版本

有幾個容易理解錯誤的點

no-cache: 使用no-cache 指令的目的是為了防止從緩存中使用過期的資源,所以每次使用緩存時都要到服務端去驗證。從字面意思上很容易把no-cache誤解成為不緩存,但事實上no-cache代表不緩存過期的資源,緩存會向源服務器進行有效期確認後處理資源。

no-store: 不存儲客戶端相關請求或服務器響應的任何內容,即真正的不緩存。

Asp.Net中MVC緩存詳解