如何在 ASP.Net Core 使用内存缓存-技术圈

ASP.NET Core 是一个轻量级，模块化的框架，常用来在 Windows，Linux 和 MacOS 上构建高性能，现代化的web框架，不像过去的 Asp.NET，在 ASP.NET Core 中并没有内置 Cache 对象，不过你可以通过 nuget 上的扩展实现如下三种 cache：

in-memory caching
distributed caching
response caching

在本文中，我们来看看如何将那些不易变的数据灌到内存中实现 ASP.NET Core application 的高性能，然后我会用一些例子来说明这些概念。

如何启用 in-memory cache

要想将 in-memory cache 集成到 ASP.NET Core 中，就需要将其注入到 ServiceCollection 容器，如下代码所示：


public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddMvc();
    services.AddMemoryCache();
}

集成好之后，接下来了解一下缓存的统一接口：IMemoryCache ，代码如下：


public interface IMemoryCache : IDisposable
{
    bool TryGetValue(object key, out object value);
    ICacheEntry CreateEntry(object key);
    void Remove(object key);
}

那如何在 Controller 中使用呢？可以使用 Controller 的构造函数实现注入，如下代码所示：


    public class HomeController : Controller
    {
        private readonly ILogger _logger;
        private IMemoryCache cache;

        public HomeController(ILogger logger, IMemoryCache cache)
        {
           _logger = logger;
        }
    }

到现在为止，in-memory caching 的配置全部做完，现在可以考虑如何实现从 Cache 读取和写入了。

Cache的读取和写入

利用 IMemoryCache 接口的 Set() 可实现向缓存中写入数据，请注意这个 Set() 方法接收两个参数，第一个参数是缓存的名字，第二个参数就是你要缓存的内容，如下代码所示：


        public IActionResult Index()
        {
            cache.Set("IDGKey", DateTime.Now.ToString());
            return View();
        }

从 Cache 中提取内容，需要使用 IMemoryCache 接口的 TryGet() 方法，下面是对 Index 方法的一个修改版本，代码如下：


        public IActionResult Index()
        {
            string key = "IDGKey";

            string obj;
            if (!cache.TryGetValue<string>(key, out obj))
            {
                obj = DateTime.Now.ToString();
                cache.Set<string>(key, obj);
            }

            ViewBag.Cache = obj;

            return View();
        }

还有一个叫做 GetOrCreate 方法，从名字上就能看出来，如果获取不到就会创建一个，如下代码所示：


        public IActionResult Index()
        {
            cache.GetOrCreate<string>("IDGKey", cacheEntry =>
            {
                return DateTime.Now.ToString();
            });

            return View();
        }

对了，除了同步版本的 GetOrCreate，还有一个支持异步的 GetOrCreateAsync。

Cache 的过期策略

可以对缓存数据指定过期策略，比如说：绝对过期时间 和 滑动过期时间，前者表示缓存数据的绝对存活时间，时间一到就会立即移除，后者表示指定的时间间隔内数据没有被访问到，那么就会被移除，如果不明白的化，参考 Session 的过期机制。

要想设置过期策略，可以通过 MemoryCacheEntryOptions 类来配置，如下代码所示：


        public IActionResult Index()
        {
            MemoryCacheEntryOptions cacheExpirationOptions = new MemoryCacheEntryOptions();

            cacheExpirationOptions.AbsoluteExpiration = DateTime.Now.AddMinutes(30);

            cacheExpirationOptions.Priority = CacheItemPriority.Normal;

            cache.Set<string>("IDGKey", DateTime.Now.ToString(), cacheExpirationOptions);

            return View();
        }

值得注意的是上面的 Priority 属性，它的应用场景是这样的，当应用程序内存不够时要回收内存的过程中，谁的优先级低就会被优先移除，除了Normal 枚举，还有其他诸如：Low, High, NeverRemove ，除了 NeverRemove ，其他的几种都会被回收机制管控。

新的 Cache 机制还提供了一个🐂👃的方式，那就是 回调函数 注入，意味着当 cache 过期被移除时会自动触发你指定的回调函数，你可以在 回调函数 中做一些你自定义的业务逻辑，比如重新给 cache 注入值，如下代码所示：


        public IActionResult Index()
        {
            MemoryCacheEntryOptions cacheExpirationOptions = new MemoryCacheEntryOptions();

            cacheExpirationOptions.RegisterPostEvictionCallback((obj1, obj2, reason, obj3) =>
            {
                //callback

            }, this);

            cache.Set<string>("IDGKey", DateTime.Now.ToString(), cacheExpirationOptions);

            return View();
        }

你甚至还可以配置两个 cache 的依赖关系，举个例子，如果某一个 cache item 被移除了，你希望它关联的 cache 也要自动移除，看起来是不是很 nice，篇幅有限，我会在后面的文章中和大家阐述如何去实现，如果你很想知道，可先参考微软的MSDN：https://docs.microsoft.com/en-us/aspnet/core/performance/caching/memory?view=aspnetcore-5.0