ASP.NET Core 折腾笔记二:自己写个完整的Cache缓存类来支持.NET Core

简介:

背景:

1:.NET Core 已经没System.Web,也木有了HttpRuntime.Cache,因此,该空间下Cache也木有了。

2:.NET Core 有新的Memory Cache提供,不过该内存类我看了一下,并没有支持文件的缓存依赖。

因此,在此前提下,预计.NET Core明年出来2.0版本时,可能也没支持文件的缓存依赖,因此,有必要提前准备实现。

在写此文前,我扫了一下园子里关于自定义缓存类的相关文章。

发现很多自定义的缓存类文章都简单停留在对字典的增删改查。

因此,决定补充这一篇完整思路的。

下面,就介绍一下这个缓存类的实现过程及原理。

实现缓存的类的核心思路介绍:

1:用static Dictionary<string,object> 来存档。

A:为了处理并发,V4.0或以上,可以用System.Collections.Concurrent.ConcurrentDictionary<string,object> 来存档。

B:如果为了支持.NET 2.0,则需要自己实现一个加锁的字典(本文即此种情况)

2:对该Dictionary提供增删改查方法。

3:提供定时缓存的过期策略。

4:提供文件监控策略。

5:测试并发、性能、和内存占用问题。

以下内容,重点介绍我的思路,源码截图以片断方式提供,具体的源码,会在链接中。

1:自定义线程安全的MDictionary(支持.NET 2.0)

如果要支持2.0,那么就只能自己实现了:实现的思路也很简单,只要对操作都加上锁即可:

详情源码见:https://github.com/cyq1162/cyqdata/blob/master/Tool/MDictionary.cs

2:时间过期策略:

1
2
private  MDictionary< string object > theCache =  new  MDictionary< string object >(2048, StringComparer.OrdinalIgnoreCase); //key,cache
private  MDictionary< string , DateTime> theKeyTime =  new  MDictionary< string , DateTime>(2048, StringComparer.OrdinalIgnoreCase); //key,time

有了theKeyTime,在每取get cache的时候,根据时间可以判断出,该Key是不是,如果已过期,则放弃。

但是有一个问题,如果缓存已经过期,但一直不被调用,那不是一直存在?

为了解决这个问题,需要一个定时器,定时清理过期的Cache。

由于Cache已经被设计成单例,因此可以在构造函数启动一个线程,来做定时任务清理过期的缓存。

下面有两种策略,以前的,和现在的,我分别介绍一下:

以前的:

定时遍历theKeyTime,找到过期时间的Cache进行删除。

因为遍历期间集合不能修改或删除,因此将遍历的符合条件的存档到新的对象,再统一处理新的对象去清除。

优点:逻辑简单。

缺点:遍历的过程,缓存不能被修改,需要锁住(缓存的对象越多,锁住的时间越长),另外每次都要遍历所有。

现在的:

1
private  SortedDictionary< int , MList< string >> theTime =  new  SortedDictionary< int , MList< string >>(); //worktime,keylist

新增加了一个时间片字典,以固定的时间(如5分钟)为1个单位。

这样所有缓存的时间就有序的分散在这些时间片上,定时器只要按节奏处理一个就可以了。

每个时间片都记录所有的Key。

缺点:增加处理逻辑。

优点:过期策略不再有锁,能快速直接定位过期数据并清除。

3:关于List的性能

【一开始我的思路是List<key> keys来存档所有key,移除的时候只移除key,然后其它交给定时器去清理。

由于只考虑它是线程安全,结果做性能测试时,很明显的发现问题】

List是链表实现,因此,随着数据量的增加,Contains方法的性能会极速下降。

因此,需要简单的处理一下解决性能问题,临时折腾了个MList:

复制代码
 internal class MList<T>
    {
        List<T> list;
        Dictionary<T, int> dic;
        public MList()
        {
            list = new List<T>();
            dic = new Dictionary<T, int>();
        }
        public MList(int num)
        {
            list = new List<T>(num);
            dic = new Dictionary<T, int>(num);
        }
        public void Add(T key)
        {
            dic.Add(key, 0);
            list.Add(key);
        }
        public bool Contains(T key)
        {
            return dic.ContainsKey(key);
        }
        public void Remove(T key)
        {
            dic.Remove(key);
            list.Remove(key);
        }
        public void Clear()
        {
            dic.Clear();
            list.Clear();

        }
        public int Count
        {
            get
            {
                return list.Count;
            }
        }
        public List<T> GetList()
        {
            return list;
        }
    }
复制代码

4:文件缓存依赖策略:

这个简而言之,就是文件被修改的时候,如何使缓存自动过期。

我要支持这个策略的原因:是因为Taurus.MVC,对View加载的html会被缓存在内存中的,当html被修改时,需要及时反应清掉缓存并重新加载。

 private MDictionary<string, string> theFileName = new MDictionary<string, string>();//key,filename

 private MDictionary<string, FileSystemWatcher> theFolderWatcher = new MDictionary<string, FileSystemWatcher>();//folderPath,watch
 private MDictionary<string, MList<string>> theFolderKeys = new MDictionary<string, MList<string>>();//folderPath,keylist

重点讲解:

1:用FileSystemWatcher来做文件监控(发现.NET Core里竟然有支持这个类)

2:问题:一开始,也是想的很简单,每一个文件开一个监控就完事了,结果没那么简单:

1
2
3
A:FileSystemWatcher对象太多,性能下降很快。
 
B:不同的Key指向同一个路径问题。

3:解决:后来,想到监控是以文件夹为单位,那么通过文件夹来搞搞实现:

1
2
3
A:以文件夹为单位:因此,文件对象即可以减少很多,提升性能问题。
 
B:以文件夹为单位:可以汇总对应的Keys,当文件变更时,可以快速定位到文件。

5:并发:

一个缓存类写好后,测试是少不了的,特别是并发,毕竟缓存是属于高并发的操作。

因此,缓存哪些地方要加lock的,哪些可以不加的,都需要仔细思考。

测试是通过的,就不截图了。

6:性能:

性能测试,是通过和HttpRuntime.Cache做的比较。

100万次的插入:

100万次的移除:

7:占用内存:

暂无测试。

详细源码:

https://github.com/cyq1162/cyqdata/blob/master/Cache/LocalCache.cs

总结:

本来是计划昨天就写此文的,结果临时开了培训课,因此只能深夜来写此文了。

关于培训见:http://www.cnblogs.com/cyq1162/p/6097445.html

在培训的过程,大伙都问怎么提升技术?我答:造轮子。

另外,有人问我怎么看.NET Core,还能怎么看,拉好板凳,就等你了:.NET Core 2.0。

夜又深深,该入眠了~~~~


本文原创发表于博客园,作者为路过秋天,原文链接:http://www.cnblogs.com/cyq1162/p/6054763.html

相关文章
|
6月前
|
缓存 监控 Linux
Linux系统清理缓存(buff/cache)的有效方法。
总结而言,在大多数情形下你不必担心Linux中buffer与cache占用过多内存在影响到其他程序运行;因为当程序请求更多内存在没有足够可用资源时,Linux会自行调整其占有量。只有当你明确知道当前环境与需求并希望立即回收这部分资源给即将运行重负载任务之前才考虑上述方法去主动干预。
1907 10
|
7月前
|
存储 缓存 NoSQL
Spring Cache缓存框架
Spring Cache是Spring体系下的标准化缓存框架,支持多种缓存(如Redis、EhCache、Caffeine),可独立或组合使用。其优势包括平滑迁移、注解与编程两种使用方式,以及高度解耦和灵活管理。通过动态代理实现缓存操作,适用于不同业务场景。
594 0
|
Java 物联网 C#
C#/.NET/.NET Core学习路线集合,学习不迷路!
C#/.NET/.NET Core学习路线集合,学习不迷路!
596 0
|
JSON 安全 API
.net 自定义日志类
在.NET中,创建自定义日志类有助于更好地管理日志信息。示例展示了如何创建、配置和使用日志记录功能,包括写入日志文件、设置日志级别、格式化消息等。注意事项涵盖时间戳、日志级别、JSON序列化、线程安全、日志格式、文件处理及示例使用。请根据需求调整代码。
230 13
|
开发框架 人工智能 .NET
C#/.NET/.NET Core拾遗补漏合集(24年12月更新)
C#/.NET/.NET Core拾遗补漏合集(24年12月更新)
222 6
|
开发框架 算法 .NET
C#/.NET/.NET Core技术前沿周刊 | 第 15 期(2024年11.25-11.30)
C#/.NET/.NET Core技术前沿周刊 | 第 15 期(2024年11.25-11.30)
232 6
|
开发框架 Cloud Native .NET
C#/.NET/.NET Core技术前沿周刊 | 第 16 期(2024年12.01-12.08)
C#/.NET/.NET Core技术前沿周刊 | 第 16 期(2024年12.01-12.08)
245 6
|
JSON 数据格式
.net HTTP请求类封装
`HttpRequestHelper` 是一个用于简化 HTTP 请求的辅助类,支持发送 GET 和 POST 请求。它使用 `HttpClient` 发起请求,并通过 `Newtonsoft.Json` 处理 JSON 数据。示例展示了如何使用该类发送请求并处理响应。注意事项包括:简单的错误处理、需安装 `Newtonsoft.Json` 依赖,以及建议重用 `HttpClient` 实例以优化性能。
401 2
|
Java 物联网 编译器
C#一分钟浅谈:.NET Core 与 .NET 5 区别
本文对比了 .NET Core 和 .NET 5,从历史背景、主要区别、常见问题及易错点等方面进行了详细分析。.NET Core 侧重跨平台支持和高性能,而 .NET 5 在此基础上统一了 .NET 生态系统,增加了更多新特性和优化。开发者可根据具体需求选择合适的版本。
572 7
|
人工智能 开发框架 前端开发
C#/.NET/.NET Core技术前沿周刊 | 第 12 期(2024年11.01-11.10)
C#/.NET/.NET Core技术前沿周刊 | 第 12 期(2024年11.01-11.10)
162 3