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.net环境下的缓存技术 .Net环境下的缓存技术介绍摘要: 介绍缓存的基本概念和常用的缓存技术，给出了各种技术的实现机制的简单介绍和适用范围说明，以及设计缓存方案应该考虑的问题（共17页）1 概念1.1 缓存能解决的问题· 性能——将相应数据存储起来以避免数据的重复创建、处理和传输，可有效提高性能。比如将不改变的数据缓存起来，例如国家列表等，这样能明显提高web程序的反应速度；· 稳定性——同一个应用中，对同一数据、逻辑功能和用户界面的多次请求时经常发生的。当用户基数很大时，如果每次请求都进行处理，消耗的资源是很大的浪费，也同时造成系统的不稳定。例如，web应用中，对一些静态页面的呈现内容进行缓存能有效的节省资源，提高稳定性。而缓存数据也能降低对数据库的访问次数，降低数据库的负担和提高数据库的服务能力；· 可用性——有时，提供数据信息的服务可能会意外停止，如果使用了缓存技术，可以在一定时间内仍正常提供对最终用户的支持，提高了系统的可用性。1.2 理解状态在 深入介绍缓存技术之前，需要对状态有一个认识，因为缓存可以说是状态管理的框架。理解状态的含义和它的一些特性——比如生存期和生存范围——对决定是否缓 存和选择合适的缓存技术有很大帮助。状态是指一些数据，在应用系统某个时间点上，数据的状态和条件。这些数据可能是永久性的存储在数据库中，可能是只在内 存里停留一会，也可能是按照某个逻辑存活（比如多长时间后释放），它的应用范围可能是所有用户可访问，可能是单个用户有权限；1.2.1 状态的生存期生存期是指数据保持有效性的时间区间，也就是从创建到移除的时间间隔。通常的生存期有以下几种：·永久状态Permanent State——应用程序使用的永久数据；·进程状态Process State——只在进程周期内有效；·会话状态Session State——和特定的用户会话有关；·消息状态Message State——处理某个消息的时间内有效；1.2.2 状态的范围状态的范围指对该状态有访问权限的物理或逻辑范围。·物理范围指可以被访问到的状态数据存放的物理位置，通常包括：1、 组织Organization——在一个组织内的所有应用程序可以访问状态数据；2、 场Farm——在应用场范围内的任何机器上都可以访问；3、 机器Machine——单个机器范围内可以访问；4、 进程Process——进程内的访问许可；5、 应用域AppDomain——应用程序域内的访问许可。·逻辑范围指可访问状态数据的逻辑范围，常见的有：1、 应用程序Application；2、 业务流程Business Process；3、 角色Role；4、 用户User；1.2.3 状态数据的陈旧缓存的状态数据只是主数据（Master State Data）的快照，由于数据源可能被修改，所以状态数据就有会陈旧的特性。合理利用此特性和将数据陈旧的负面影响最小化是缓存状态数据的一个重要任务。你可以以一下方式定义数据的陈旧依据：·主数据更改的可能性——随着时间的推进，主数据更改的可能是否大大增加？安照这一点来决定缓存状态数据的陈旧；·更改的相关性——主数据更新时，缓存的状态数据不相应更新是不是造成影响系统的使用？比如，更改系统的外观风格并不会对业务造成很大影响。1.2.4 状态数据陈旧的容忍度缓存状态数据的陈旧对业务流程的影响称为容忍度，应用系统的可以为不能容忍(No Tolerance)和一定程度的容忍(some Tolerance)，前者必须和主数据同步更新，后者允许一定时间或一定范围的陈旧，判断标准就是对业务流程的影响度。 1.2.5 理解状态数据的转换过程状态的另一个属性是在不同阶段的表现形式。在数据库中存储的是原始格式的数据，业务流程中的是处理过的数据，给最终用户呈现的则是另外的形式。如下表所示：表现形式描述举例原始数据数据的原始形式如数据库中的数据处理过的数据业务流程中对原始数据加工后的数据业务过程中的数据形式呈现形式可呈现给最终用户的形式HTML或可理解的文字说明当决定缓存数据时，应该考虑缓存哪个阶段（哪种形式）的状态数据。以下方针有助于你做决定：· 当业务逻辑可以容忍缓存数据的陈旧时就缓存原始数据；原始数据可以缓存在数据库访问组件和服务代理中；·缓存处理过的数据以减少处理时间和资源；处理过的数据可以缓存在业务逻辑组件和服务接口中。·当需要呈现的数据量很大并且控件的呈现时间很长时，缓存呈现数据（比如包含大数据量的Treeview控件）。这种数据应该被缓存在UI控件中。1.3 为什么要缓存数据在应用程序中缓存数据有以下好处：·减少交互的通讯量——缓存数据能有效减少在进程和机器间的传输量；·降低系统中的处理量——减少处理次数；·降低需要做的磁盘访问次数——比如缓存在内存中的数据。1