Cache缓存在计算机领域是一个被普遍使用的概念。硬件中CPU有一级缓存,二级缓存, 浏览器中有缓存,软件开发中也有分布式缓存memcache, redis。缓存无处不在的原因是它能够极大地提高硬件和软件的运行速度。在项目开发中,性能慢的地方常常是IO操作频繁的地方,读取数据库是我们常见的消耗性能的地方。这个时候,如果将使用频繁的数据缓存到能够高速读取的介质中,下次访问时,不用再去请求数据库,直接从缓存中获取所需的数据,就能够大大提高性能。这篇文章主要讨论的是在.Net开发中,如何使用CacheManager框架方便的管理项目中的缓存。
一,CacheManager介绍以及优点CacheManager是开源的.Net缓存管理框架。它不是具体的缓存实现,而是在缓存之上,方便开发人员配置和管理各种不同的缓存,为上层应用程序提供统一的缓存接口的中间层。
下面是CacheManager的一些优点:
二,CacheManager开始之旅CacheManager上手还是非常简单的。下面使用内存缓存结合CacheManager的一个实例,能够帮助我们快速的熟悉CacheManager如何使用。
首先在Visual Studio中创建一个Console Application.
使用Nuget为项目添加CacheManager包引用。CacheManager包含了很多的Package. 其中CacheManager.Core是必须的,其它的针对不同缓存平台上有不同的对应Package.
这个Demo中,我们使用内存作为缓存,所以只是需要CacheManager.Core和CacheManager.SystemRuntimeCaching
接着在Main函数中配置好我们的缓存:
1 using System; 2 using CacheManager.Core; 3 namespace ConsoleApplication 4 { 5 class Program 6 { Main(string[] args) 8 { , settings => 10 { ); 12 }); 13 } 14 } 15 }
上面代码中使用CacheFactory创建了一个名称为getStartedCache的缓存实例,这个缓存实例使用的是SystemRunTime Cache, 内存缓存。一个缓存实例是可以配置多个Handle的,我们可以使用内存来作为存储介质,也可以使用Redis分布式缓存作为存储介质,并且可以同时在一个缓存实例中使用,后面我们再介绍多级缓存的配置和使用。
接下来,我们添加一些测试缓存的代码
Main(string[] args) 2 { cache = CacheFactory.Build(, settings => 5 { ); 7 }); , ); , 23); , v => 42); + cache.Get()); Console.WriteLine(+ cache.Get()); cache.Remove(); + (cache.Get() == null).ToString()); ); 17 Console.ReadKey(); 18 }
三,CacheManager多级缓存配置实际开发中,我们常常会需要使用多级缓存。
一种常见的情况是,你有一个分布式式缓存服务器,例如redis,独立的缓存服务器能够让我们的多个系统应用程序都能够共享这些缓存的数据,因为这些缓存项的创建是昂贵的。
和访问数据库相比,分布式缓存速度较快,但是和内存相比,还是不够快。因为分布式缓存使用还需要序列化和网络传输的时间消耗。
这个时候里,做个分级缓存是个好的解决方案,将内存缓存结合分布式缓存使用,使用频率高的数据直接从内存中读取,这将大大提高应用程序的整体性能。
使用内存缓存的读取速度能够达到分布式缓存的100倍,甚至更高。
使用CacheManager, 配置多级缓存是一件非常容易的事情
, settings => 2 { 3 settings ) .And , config => { 8 config.WithAllowAdmin() 9 .WithDatabase(0) , 6379); 11 }) .WithRetryTimeout(.WithRedisBackPlate().WithRedisCacheHandle(, });
上面代码中,内存缓存和Redis缓存配置部分很容易看明白。但是BackPlate是什么作用? 接下来,我们看看CacheManager中的BackPlate挡板机制。
四, BackPlate解决分布式缓存中的同步问题对于大型的软件系统,常常都是分为很多独立的子项目,各个子项目为了节约成本或者是方便数据共享,常常会共用同一个分布缓存服务器。这样在使用多级缓存的时候,就有可能出现数据不一致的情况。
假设在系统A中的更新了缓存中的一个数据项,这个时候CacheManager会在A设置的所有的缓存handle中更新改数据,这里也包括了分布式缓存上的数据。但是在系统B中的内存缓存中,还是会存在着旧的未更新的数据。当系统B从缓存中取这条记录的时候,就会出现内存缓存和分布式缓存中的数据不一致的情况。
为了防止这一点,缓存管理器有一个功能叫做cachebackplate将尝试同步多个系统中的缓存。
上面设置的多级缓存中,我们就将redis作为BackPlate的源. 也就是说所有的数据都需要以redis中缓存的数据为蓝本。
在设置redis作为BackPlate之后,同样发生上面的数据不一致的情况的时候,只要redis中的数据被修改了,就会触发CacheManager更新所有系统中的内存缓存中的数据,和redis中的数据保持一致。
同步的工作是如何完成的?