dotnet 缓存

时间：2023-02-21 18:13:00

asp.net 中是有缓存的实现：HttpContext.Cache，缓存的数据是放到 Web 服务器的进程 内存里。

在控制台、WinForm、子线程、SignalR 等不支持 HttpContext 的地方还可以使用 MemoryCache.Default（System.Runtime.Caching 这个程序集中） ，HttpContext.Cache 其实就是 对 MemoryCache 的封装。

//写入：
MemoryCache.Default.Add("age", 666, DateTimeOffset.Now.AddMinutes(1)); 
//读取： 
if(MemoryCache.Default.Contains("name")) 
{  
    int age = (int)MemoryCache.Default["age"];                
}

进程内缓存最大的优点就是效率高。在可预期数据量不大的情况下推荐使用。 如果数据量比较大或者集群服务器比较多，就要用单独的分布式缓存了，也就是搞一台 或者多台专门服务器保存缓存数据，所有服务器都访问分布式缓存服务器。

Memcached

简介

Memcached 是一个专门用来做缓存的服务器，而且缓存的数据都在内存中。Memcached 就相当于一个 Dictionary 键值对集合，保存的是键值对，然后根据 key 取 value。 当然 web 服务器和 Memcached 之间还是要网络间通讯，效率还是没有进程内缓存效率 高。Memcached 程序重启之后数据就会消失。

安装

memcached.exe -d install

卸载

memcached.exe -d uninstall

.Net 连接 memcached 安装

Memcached 的.Net 开发包：Install-Package EnyimMemcached

  1. Memcache 存入的是键值对。Memcache 存入数据的 3 中模式 Set、Replace、Add，根据名 字就能猜出来：
  • Set：存在则覆盖，不存在则新增
  • Replace：如果存在则覆盖，并且返回 true；如果不存在则不处理，并且返回 false；
  • Add：如果不存在则新增，并且返回 true；如果存在则不处理，并且返回 false；

没特殊要求一般用 Set 就可以了。

MemcachedClientConfiguration mcConfig = new MemcachedClientConfiguration(); mcConfig.AddServer("127.0.0.1:11211");
//必须指定端口 
using (MemcachedClient client = new MemcachedClient(mcConfig)) 
{  
    client.Store(Enyim.Caching.Memcached.StoreMode.Set, "name", "rsfy"); 
}

如果保存普通类对象，则对象必须可序列化（不同 Memcached 客户端保存对象的机制 都不尽相同）。

2）存入设置过期时间 设置最后一个 TimeSpan 类型的参数：

client.Store(Enyim.Caching.Memcached.StoreMode.Set, "name", "yzk",TimeSpan.FromSeconds(5));

如果之前对于同一个 Key 设置过一个过期时间，之后又设置过一个，以最后一次的为准。

3)读取：如果找不到，则返回 null。

client.Get("name");

当然也可以用

public bool TryGet(string key, out object value)

当然还支持泛型的

public T Get<T>(string key)
  1. Remove(string key)则是删除一个 key 对应的内容。 Key 的长度最高是 250 个字符，Value 最长 1M。 与 Store、Get、Remove 配套的还有 ExecuteXXX 方法，唯一区别就是返回值信息更详细。

5)Key 的选择： Memcaced就相当于一个大键值对，不同系统放到Memcached中的数据都是不隔离的， 因此设定 Key 的时候要选择好 Key，这样就不容易冲突。建议规则“系统名字_模块名字_业务_Key”，比如“Shop_Admin_FilterWords”

6） Increment、Decrement 是用来对计数器进行增减的，不过用得少。用 Redis 更合适。

Cas 操作：

用来解决并发问题：读出一个值，做一些判断或者处理，再写回，有可能有并发的问题。 Cas 是 Memcached 1.2.5 之后引入的特性，类似于数据库的“乐观锁”，查询的时候查出一个 cas 值，在写入的时候带着这个 cas 值，如果发现 cas 值已经变了，则说明已经有别人改过了。 下面的程序：

var cas = client.GetWithCas("Name"); 
Console.WriteLine("按任意键继续");
Console.ReadKey();
var res = client.Cas(Enyim.Caching.Memcached.StoreMode.Set, "Name", cas.Result + "1", cas.Cas); 
if(res.Result) {  
    Console.WriteLine("修改成功"); 
} else {  
    Console.WriteLine("被别人改了"); 
}

启动两个实例，测试效果。 Memcached 一般就是做缓存用，因此也不要用这个 Cas。

memcached 的集群

memcached 重启之后短时间内大量的请求会涌入数据库，给数据库造成压力，解决这 个的方法就是使用集群，有多台 Memcached 服务器提供服务。 当 memcached 服务器压力大了之后也有必要搞 memcached 集群来分担压力。 Memcached 服务器的“雪崩”问题：如果所有缓存设置过期时间一样，那么每隔一段 时间就会造成一次数据库访问的高峰：

**解决的方法就是缓存时间设置不一样，比如加上一个随机数。 **

Memcached 的集群实现很简单，集群节点直接不进行通讯、同步，只要在多个服务器 上启动多个 Memcached 服务器即可，客户端决定把数据写入不同的实例，不搞主从复制， 每个数据库实例保存一部分内容。 然后 mcConfig.AddServer("127.0.0.1:11211");添加多个服务器 ip 地址，然后客户端根据 自己的算法决定把数据写入哪个 Memcached 实例，取数据库的时候再根据同样的定位算法 去哪台服务器上去取。 节点定位算法有很多种，最常用的有两种 Ketama、VBucket。Ketama 是根据 Key 算出一 个 hash 值，根据 hash 值再算到服务器；而 VBucket 也是根据 key 算出 hash 值，但是不是直 接根据 hash 值算出服务地址，而是维护一个 VBucket 表，在表中指定不同的 hash 值由不同 的服务器处理，还可以临时改变指向。建议用 Ketama 就可以了。节点定位算法会自动处理 故障服务器。

mcConfig.NodeLocatorFactory = new KetamaNodeLocatorFactory()。

缓存要求都 不高。

Memcached 封装示例

/// <summary>
/// 获取token
/// </summary>
/// <param name="args"></param>
/// <returns>token</returns>
/// <exception cref="ArgumentException"></exception>
public static string JwtEncoding(Dictionary<string, object> args)
{
    var payload = args.Count == 0 ? throw new ArgumentException($"{nameof(args)}长度为0") : args;
    var secret = ConfigurationManager.AppSettings["Jwt"];
    IJwtAlgorithm algorithm = new HMACSHA256Algorithm();
    IJsonSerializer serializer = new JsonNetSerializer();
    IBase64UrlEncoder urlEncoder = new JwtBase64UrlEncoder();
    IJwtEncoder encoder = new JwtEncoder(algorithm, serializer, urlEncoder);
    var token = encoder.Encode(payload, secret);
    return token;
}
/// <summary>
/// 解token
/// </summary>
/// <param name="token">token</param>
/// <returns></returns>
public static Dictionary<string, object> JwtDecoding(string token)
{
    Dictionary<string, object> data = null;
    try
    {
        var secret = ConfigurationManager.AppSettings["Jwt"];
        var serializer = new JsonNetSerializer();
        var algorithm = new HMACSHA256Algorithm();
        IDateTimeProvider provider = new UtcDateTimeProvider();
        IJwtValidator validator = new JwtValidator(serializer, provider);
        var urlEncoder = new JwtBase64UrlEncoder();
        IJwtDecoder decoder = new JwtDecoder(serializer, validator, urlEncoder, algorithm);
        var json = decoder.Decode(token, secret, verify: true);
        data = JsonConvert.DeserializeObject<Dictionary<string, object>>(json);
    }
    catch (TokenExpiredException)
    {
        Console.WriteLine("Token has expired");
        return null;
    }
    catch (SignatureVerificationException)
    {
        Console.WriteLine("Token has invalid signature");
        return null;
    }
    catch (Exception e)
    {
        return null;
    }
    return data;
}

相关文章