ASP.NET性能优化之构建自定义文件缓存

现在，借助于.NET4.0中的OutputCacheProvider，我们可以有多种选择创建自己的缓存。如，我们可以把HTML输出缓存存储到memcached分布式集群服务器，或者MongoDB中（一种常用的面向文档数据库，不妨阅读本篇http://msdn.microsoft.com/zh-cn/magazine/gg650661.aspx）。当然，我们也可以把缓存作为文件存储到硬盘上，考虑到可扩展性，这是一种最廉价的做法，本文就是介绍如果构建自定义文件缓存。
1：OutputCacheProvider

OutputCacheProvider是一个抽象基类，我们需要override其中的四个方法，它们分别是：

Add 方法，将指定项插入输出缓存中。

Get 方法，返回对输出缓存中指定项的引用。

Remove 方法，从输出缓存中移除指定项。

Set 方法，将指定项插入输出缓存中，如果该项已缓存，则覆盖该项。

2：创建自己的文件缓存处理类

该类型为FileCacheProvider，代码如下：

public class FileCacheProvider : OutputCacheProvider 
{ 
private static readonly ILog log = LogManager.GetLogger(System.Reflection.MethodBase.GetCurrentMethod().DeclaringType); 
public override void Initialize(string name, NameValueCollection attributes) 
{ 
base.Initialize(name, attributes); 
CachePath = HttpContext.Current.Server.MapPath(attributes["cachePath"]); 
} 
public override object Add(string key, object entry, DateTime utcExpiry) 
{ 
Object obj = Get(key); 
if (obj != null) //这一步很重要 
{ 
return obj; 
} 
Set(key,entry,utcExpiry); 
return entry; 
} 
public override object Get(string key) 
{ 
string path = ConvertKeyToPath(key); 
if (!File.Exists(path)) 
{ 
return null; 
} 
CacheItem item = null; 
using (FileStream file = File.OpenRead(path)) 
{ 
var formatter = new BinaryFormatter(); 
item = (CacheItem)formatter.Deserialize(file); 
} 
if (item.ExpiryDate <= DateTime.Now.ToUniversalTime()) 
{ 
log.Info(item.ExpiryDate + "*" + key); 
Remove(key); 
return null; 
} 
return item.Item; 
} 
public override void Set(string key, object entry, DateTime utcExpiry) 
{ 
CacheItem item = new CacheItem(entry, utcExpiry); 
string path = ConvertKeyToPath(key); 
using (FileStream file = File.OpenWrite(path)) 
{ 
BinaryFormatter formatter = new BinaryFormatter(); 
formatter.Serialize(file, item); 
} 
} 
public override void Remove(string key) 
{ 
string path = ConvertKeyToPath(key); 
if (File.Exists(path)) 
File.Delete(path); 
} 
public string CachePath 
{ 
get; 
set; 
} 
private string ConvertKeyToPath(string key) 
{ 
string file = key.Replace('/', '-'); 
file += ".txt"; 
return Path.Combine(CachePath, file); 
} 
} 
[Serializable] 
public class CacheItem 
{ 
public DateTime ExpiryDate; 
public object Item; 
public CacheItem(object entry, DateTime utcExpiry) 
{ 
Item = entry; 
ExpiryDate = utcExpiry; 
} 
}

有两个地方需要特别说明：
在Add方法中，有一个条件判断，必须做出这样的处理，否则缓存机制将会缓存第一次的结果，过了有效期后缓存讲失效并不再重建；
在示例程序中，我们简单的将缓存放到了Cache目录下，在实际的项目实践中，考虑到缓存的页面将是成千上万的，所以我们必须要做目录分级，否则寻找并读取缓存文件将会成为效率瓶颈，这会耗尽CPU。
3：配置文件
我们需要在Web.config中配置缓存处理程序是自定义的FileCacheProvider，即在 <system.web>下添加节点：

<caching> 
<outputCache defaultProvider="FileCache"> 
<providers> 
<add name="FileCache" type="MvcApplication2.Common.FileCacheProvider" cachePath="~/Cache" /> 
</providers> 
</outputCache> 
</caching>

4：缓存的使用
我们假设在MVC的控制中使用（如果要在ASP.NET页面中使用，则在页面中包含<%@OutputCache VaryByParam="none" Duration="10" %>），可以看到，Index是未进行输出缓存的，而Index2进行了输出缓存，缓存时间为10秒。

public class HomeController : Controller 
{ 
private static readonly ILog log = LogManager.GetLogger(System.Reflection.MethodBase.GetCurrentMethod().DeclaringType); 
static string s_conn = "Data Source=192.168.0.77;Initial Catalog=luminjidb;User Id=sa;Password=sa;"; 
public ActionResult Index() 
{ 
using (DataSet ds = Common.SqlHelper.ExecuteDataset(s_conn, CommandType.Text, "select top 1* from NameTb a, DepTb b where a.DepID = b.ID ORDER BY NEWID()")) 
{ 
ViewBag.Message = ds.Tables[0].Rows[0]["name"].ToString(); 
} 
return View(); 
} 
[OutputCache(Duration = 10, VaryByParam = "none")] 
public ActionResult Index2() 
{ 
using (DataSet ds = Common.SqlHelper.ExecuteDataset(s_conn, CommandType.Text, "select top 1* from NameTb a, DepTb b where a.DepID = b.ID ORDER BY NEWID()")) 
{ 
ViewBag.Message = ds.Tables[0].Rows[0]["name"].ToString(); 
} 
return View(); 
} 
}

5：查看下效果

上面的代码，在访问了Index2后，将会在Cache文件夹下产生缓存文件，如下：


现在，我们开始评价下有输出缓存和无输出缓存的性能对比，模拟100个用户并发1000次请求如下：


可以看到，有输出缓存后，吞吐率明显提高了10倍。

6：代码下载

FileCacheProvider的原始代码来自于网络，我修改了其中的BUG，全部代码下载如下：MvcApplication20110907.rar