ASP.NET性能优化之构建自定义文件缓存

ASP.NET的输出缓存（即静态HTML）在.NET4.0前一直是基于内存的。这意味着如果我们的站点含有大量的缓存，则很容易消耗掉本机内存。现在，借助于.NET4.0中的OutputCacheProvider，我们可以有多种选择创建自己的缓存。如，我们可以把HTML输出缓存存储到memcached分布式集群服务器，或者MongoDB中（一种常用的面向文档数据库，不妨阅读本篇http://msdn.microsoft.com/zh-cn/magazine/gg650661.aspx）。当然，我们也可以把缓存作为文件存储到硬盘上，考虑到可扩展性，这是一种最廉价的做法，本文就是介绍如果构建自定义文件缓存。

1：OutputCacheProvider

OutputCacheProvider是一个抽象基类，我们需要override其中的四个方法，它们分别是：

Add 方法，将指定项插入输出缓存中。

Get 方法，返回对输出缓存中指定项的引用。

Remove 方法，从输出缓存中移除指定项。

Set 方法，将指定项插入输出缓存中，如果该项已缓存，则覆盖该项。

2：创建自己的文件缓存处理类

该类型为FileCacheProvider，代码如下：

public class FileCacheProvider : OutputCacheProvider    {        private static readonly ILog log = LogManager.GetLogger(System.Reflection.MethodBase.GetCurrentMethod().DeclaringType);        public override void Initialize(string name, NameValueCollection attributes)        {            base.Initialize(name, attributes);            CachePath = HttpContext.Current.Server.MapPath(attributes["cachePath"]);        }        public override object Add(string key, object entry, DateTime utcExpiry)        {            Object obj = Get(key);            if (obj != null)   //这一步很重要            {                return obj;            }            Set(key, entry, utcExpiry);            return entry;        }        public override object Get(string key)        {            string path = ConvertKeyToPath(key);            if (!File.Exists(path))            {                return null;            }            CacheItem item = null;            using (FileStream file = File.OpenRead(path))            {                var formatter = new BinaryFormatter();                item = (CacheItem)formatter.Deserialize(file);            }            if (item.ExpiryDate <= DateTime.Now.ToUniversalTime())            {                log.Info(item.ExpiryDate + "*" + key);                Remove(key);                return null;            }            return item.Item;        }        public override void Set(string key, object entry, DateTime utcExpiry)        {            CacheItem item = new CacheItem(entry, utcExpiry);            string path = ConvertKeyToPath(key);            using (FileStream file = File.OpenWrite(path))            {                BinaryFormatter formatter = new BinaryFormatter();                formatter.Serialize(file, item);            }        }        public override void Remove(string key)        {            string path = ConvertKeyToPath(key);            if (File.Exists(path))                File.Delete(path);        }        public string CachePath        {            get;            set;        }        private string ConvertKeyToPath(string key)        {            string file = key.Replace('/', '-');            file += ".txt";            return Path.Combine(CachePath, file);        }    }    [Serializable]    public class CacheItem    {        public DateTime ExpiryDate;        public object Item;        public CacheItem(object entry, DateTime utcExpiry)        {            Item = entry;            ExpiryDate = utcExpiry;        }    }

有两个地方需要特别说明：

在Add方法中，有一个条件判断，必须做出这样的处理，否则缓存机制将会缓存第一次的结果，过了有效期后缓存讲失效并不再重建；

在示例程序中，我们简单的将缓存放到了Cache目录下，在实际的项目实践中，考虑到缓存的页面将是成千上万的，所以我们必须要做目录分级，否则寻找并读取缓存文件将会成为效率瓶颈，这会耗尽CPU。

3：配置文件

我们需要在Web.config中配置缓存处理程序是自定义的FileCacheProvider，即在  <system.web>下添加节点：

<caching>  <outputCachedefaultProvider="FileCache">    <providers>      <addname="FileCache"type="MvcApplication2.Common.FileCacheProvider"cachePath="~/Cache"/>    </providers>  </outputCache></caching>

4：缓存的使用

我们假设在MVC的控制中使用（如果要在ASP.NET页面中使用，则在页面中包含<%@OutputCache VaryByParam="none"  Duration="10" %>），可以看到，Index是未进行输出缓存的，而Index2进行了输出缓存，缓存时间为10秒。

public class HomeController : Controller{    privatestatic readonlyILog log = LogManager.GetLogger(System.Reflection.MethodBase.GetCurrentMethod().DeclaringType);    staticstring s_conn = "Data Source=192.168.0.77;Initial Catalog=luminjidb;User Id=sa;Password=sa;";    publicActionResult Index()    {        using(DataSet ds = Common.SqlHelper.ExecuteDataset(s_conn, CommandType.Text,"select top 1* from NameTb a, DepTb b where a.DepID = b.ID ORDER BY NEWID()"))        {            ViewBag.Message = ds.Tables[0].Rows[0]["name"].ToString();        }        returnView();    }     [OutputCache(Duration = 10, VaryByParam ="none")]    publicActionResult Index2()    {        using(DataSet ds = Common.SqlHelper.ExecuteDataset(s_conn, CommandType.Text,"select top 1* from NameTb a, DepTb b where a.DepID = b.ID ORDER BY NEWID()"))        {            ViewBag.Message = ds.Tables[0].Rows[0]["name"].ToString();        }        returnView();    }}

5：查看下效果

上面的代码，在访问了Index2后，将会在Cache文件夹下产生缓存文件，如下：

现在，我们开始评价下有输出缓存和无输出缓存的性能对比，模拟100个用户并发1000次请求如下：

可以看到，有输出缓存后，吞吐率明显提高了10倍。

6：代码下载

FileCacheProvider的原始代码来自于网络，我修改了其中的BUG，全部代码下载如下：MvcApplication20110907.rar