.Net Core 跨平臺開發實戰-伺服器快取：本地快取、分散式快取、自定義快取

1、概述

　　系統性能優化的第一步就是使用快取！什麼是快取？快取是一種效果，就是把資料結果存在某個介質中，下次直接重用。根據二八原則，80%的請求都集中在20%的資料上，快取就是把20%的資料存起來，直接複用。Web系統快取主要分為客戶端快取、CDN快取、反向代理快取及伺服器快取，而伺服器快取又分類本地快取、分散式快取。本節將給大家分享.Net Core 跨平臺開發 伺服器快取開發實戰。

2、專案建立-ShiQuan.WebTest

　　-》建立Asp.Net Core3.1 Web專案-shiquan.webtest，新增預設控制器-DefaultController 。

　　開發環境使用VS2019 aps.net core 3.1　　

　　-》Action Index 方法

        public IActionResult Index()
        {
            /*Web 伺服器響應請求時，設定快取Cache-Control。單位為秒。*/
            //base.HttpContext.Response.Headers[HeaderNames.CacheControl] = "public,max-age=600";//no-cache

            base.ViewBag.Now = DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss fff");
            base.ViewBag.Url = $"{base.Request.Scheme}://{base.Request.Host}";//瀏覽器地址
            base.ViewBag.InternalUrl = $"{base.Request.Scheme}://:{this._iConfiguration["port"]}";//應用程式地址
            return View();
        }

　　-》在Startup 檔案的Configure，使用UseStaticFile 指定當前路徑。

            //使用UseStaticFile 指定當前路徑
            app.UseStaticFiles(new StaticFileOptions()
            {
                FileProvider = new PhysicalFileProvider(Path.Combine(Directory.GetCurrentDirectory(), @"wwwroot"))
            });

　　-》複製wwwroot 目錄及檔案到debug\bin 目錄。

　　-》在Program檔案中配置命令列獲取引數。

        public static void Main(string[] args)
        {
            //配置命令列獲取引數
            new ConfigurationBuilder()
                .SetBasePath(Directory.GetCurrentDirectory())
                .AddCommandLine(args)//支援命令列引數
                .Build();

            CreateHostBuilder(args).Build().Run();
        }

　　-》使用控制檯，啟動Web專案-dotnet shiquan.webtest.dll --urls=http://*:5177 --port=5177。

　　-》執行效果

3、本地快取-MemoryCache

　　下面我們來進行本地快取-MemoryCache的開發，首先安裝MemoryCache安裝包

　　-》Startup 配置新增MemoryCache的使用。

　　-》本地快取的呼叫

            var key = "defaultcontroller_info";
            # region 伺服器本地快取-MemoryCache
            {
                var time = string.Empty;
                if(this._iMemoryCache.TryGetValue(key,out time) == false)
                {
                    time = DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss fff");
                    this._iMemoryCache.Set(key, time);
                }
                base.ViewBag.MemoryCacheNew = time;
            }
            #endregion

　　-》Info 頁面內容

@{
    ViewData["Title"] = "Home Page";
}

    <div>
        <h1>Index</h1>
        <h2>瀏覽器地址：@base.ViewBag.Url</h2>
        <h2>伺服器地址：@base.ViewBag.InternalUrl</h2>
        <h2>後臺Action時間：@base.ViewBag.Now</h2>
        <h2>MemoryCache時間：@base.ViewBag.MemoryCacheNew</h2>
        <h2>RedisCache時間：@base.ViewBag.RedisCacheNow</h2>
        <h2>CustomCache時間：@base.ViewBag.CustomCacheNow</h2>
        <h2>前端View時間：@DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss fff")</h2>
    </div>

　　-》執行效果，後臺Action及前端View時間，每次重新整理都會更新，而記憶體快取首次載入後，都將儲存原有時間。

4、分散式快取-DistributedCache

　　我們使用Redis作為分散式快取資料庫，首先下載安裝配置Redis資料庫，Redis資料庫預設埠：6379。

　　-》在.Net core 專案中新增Microsoft.Extensions.Caching.Redis 安裝包

 　　-》在Startup檔案中配置分散式快取

            /*增加分散式快取Redis*/
            services.AddDistributedRedisCache(option => {
                option.Configuration = "127.0.0.1:6379";
                option.InstanceName = "DistributedRedisCache";
            });

　  -》控制器呼叫分散式快取，實現內容儲存與讀取，在頁面中顯示。

            #region 分散式快取-解決快取在不同例項共享問題
            {
                var time = this._iRedisCache.GetString(key);
                if (string.IsNullOrEmpty(time))
                {
                    time = DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss fff");
                    this._iRedisCache.SetString(key, time, new DistributedCacheEntryOptions()
                    {
                        AbsoluteExpirationRelativeToNow = TimeSpan.FromSeconds(120) //過期時間
                    }); 
                }
                base.ViewBag.RedisCacheNow = time;
            }
            #endregion

　　-》執行效果，Redis 快取在多個客戶端中也將不會改變。

5、自定義快取-CustomCache

　　我們來進行一次重複造輪子，實現類似記憶體快取-MemoryCache的效果。首先我們定義自定義介面-ICustomCache,然後實現自定義快取CustomCache。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;

namespace ShiQuan.WebTest.Helpers
{
    /// <summary>
    /// 自定義快取介面
    /// </summary>
    public interface ICustomCache
    {
        void Add(string key, object value);
        T Get<T>(string key);
        bool Exists(string key);
        void Remove(string key);
    }
    /// <summary>
    /// 自定義快取
    /// </summary>
    public class CustomCache:ICustomCache
    {
        private readonly Dictionary<string, object> keyValues = new Dictionary<string, object>();
        /// <summary>
        /// 增加內容
        /// </summary>
        /// <param name="key"></param>
        /// <param name="value"></param>
        public void Add(string key,object value)
        {
            this.keyValues.Add(key, value);
        }
        /// <summary>
        /// 獲取值
        /// </summary>
        /// <typeparam name="T"></typeparam>
        /// <param name="key"></param>
        /// <returns></returns>
        public T Get<T> (string key)
        {
            return (T)this.keyValues[key];
        }
        /// <summary>
        /// 判斷是否存在
        /// </summary>
        /// <param name="key"></param>
        /// <returns></returns>
        public bool Exists(string key)
        {
            return this.keyValues.ContainsKey(key);
        }
        /// <summary>
        /// 移除值
        /// </summary>
        /// <param name="key"></param>
        public void Remove(string key)
        {
            this.keyValues.Remove(key);
        }
    }
}

　　-》專案註冊介面及實現

            /*增加自定義快取*/
            //services.AddTransient<ICustomCache, CustomCache>();//程序例項模式
            services.AddSingleton<ICustomCache, CustomCache>(); //程式單例模式

　　-》控制器呼叫自定義快取，實現內容儲存與讀取，在頁面中顯示。

            #region 自定義快取
            {
                var time = string.Empty;
                if (this._iCustomCache.Exists(key) == false)
                {
                    time = DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss fff");
                    this._iCustomCache.Add(key, time);
                }
                time = this._iCustomCache.Get<String>(key);
                base.ViewBag.CustomCacheNow = time;
            }
            #endregion

　　從執行的效果，我們可以看到，達到類似記憶體快取MemoryCache的效果。

　　至此，.net core 跨平臺開發伺服器快取開發實戰介紹完畢，有不當地方，歡迎指正！