導(dǎo)言：
　　前面2章考察了在表現(xiàn)層和緩存層緩存數(shù)據(jù)。在第56章，我們探討了在表現(xiàn)層設(shè)置ObjectDataSource的相關(guān)cache屬性來緩存數(shù)據(jù)。在第57章，我們探討了創(chuàng)建一個(gè)單獨(dú)的分開的緩存層。這2章都是采用“應(yīng)激裝載”（reactive loading）的模式來緩存數(shù)據(jù)。該模式下，每次請求數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)先檢查其是否在內(nèi)存，如果沒有，則從數(shù)據(jù)源——比如數(shù)據(jù)庫，來獲取數(shù)據(jù)，然后將其存儲在內(nèi)存里。該模式的優(yōu)勢在于執(zhí)行起來很容易；而缺點(diǎn)之一在于應(yīng)“請求”（requests）而執(zhí)行。試想一下，在前面章節(jié)，我們通過緩存層來展示產(chǎn)品信息，當(dāng)?shù)谝淮蔚卿浽擁撁妫蚓彺鏀?shù)據(jù)因?yàn)榫彺鏁r(shí)間結(jié)束等原因從內(nèi)存清除以后，再次訪問該頁面時(shí)，因?yàn)閿?shù)據(jù)沒有儲存在內(nèi)存里，請求只能從數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)。這樣一來花的時(shí)間就比直接從內(nèi)存獲取數(shù)據(jù)要長一些。

　　“預(yù)裝載”(Proactive loading)可以使用2種模式來預(yù)裝載數(shù)據(jù)。第一種模式，Proactive loading使用一些方法( process)來判斷源數(shù)據(jù)(underlying data)是否發(fā)生改變，并及時(shí)對緩存數(shù)據(jù)進(jìn)行更新——比如，周期性的檢查源數(shù)據(jù)；或者當(dāng)源數(shù)據(jù)發(fā)生改變時(shí)，立即通知更新。不過該模式的弊端在于執(zhí)行起來比較困難，你必須創(chuàng)建、管理、執(zhí)行一個(gè)具體的方法來檢查源數(shù)據(jù)的更改情況，以更新緩存數(shù)據(jù)。

　　另一個(gè)模式，同時(shí)也是本文要探討的內(nèi)容，就是在程序啟動時(shí)便裝載數(shù)據(jù)入內(nèi)存。該模式對緩存靜態(tài)數(shù)據(jù)(static data)尤其有用，比如查找數(shù)據(jù)庫表里的記錄。
注意：關(guān)于“應(yīng)激裝載”(reactive loading)和“預(yù)裝載”(proactive loading)的區(qū)別，請參考文章《 Caching Architecture Guide for .NET Framework Applications》的《Managing the Contents of a Cache》章節(jié)：(http://msdn2.microsoft.com/en-us/library/ms978503.aspx)

第一步：在程序啟動階段決定緩存哪些數(shù)據(jù)

　　我們在前面2章探討的reactive loading模式的示例適合處理這些數(shù)據(jù)：周期性地改變且生成(generate)數(shù)據(jù)不需要太長的時(shí)間。但是，如果緩存的數(shù)據(jù)從未改變，那么reactive loading模式使用的周期(expiry)就顯的有點(diǎn)多余。另外，如果需要緩存的數(shù)據(jù)要花很長的時(shí)間才能生產(chǎn)，當(dāng)用戶請求發(fā)現(xiàn)內(nèi)存為空時(shí)，用戶將等很長的時(shí)間來檢索并返回?cái)?shù)據(jù)。對此，可以考慮將靜態(tài)數(shù)據(jù)和需要很長時(shí)間才能生成的數(shù)據(jù)在程序啟動階段就緩存。

　　雖然，數(shù)據(jù)庫有很多動態(tài)的，經(jīng)常改變的值；不過靜態(tài)值也不少。舉例，數(shù)據(jù)庫表Patients有一個(gè)PrimaryLanguage列，其值可以為English, Spanish, French, Russian, Japanese等。不過我們不會直接在表Patients里存儲“English”或 “French”等字符串，而是在供查找的表Languages里存儲。如圖1：John Doe的primary language是English，而Ed Johnson的是Russian.

圖1：表Languages為表Patients所使用的查找表

　　在編輯或創(chuàng)建新patient的用戶界面里，將包含一個(gè)下拉列表框，列出表Languages里的所有語言項(xiàng)。不緩存的話，每次登錄該界面，系統(tǒng)都會查詢表Languages，這樣顯地和浪費(fèi)也沒有必要。因?yàn)楸鞮anguages不會頻繁的改變。

　　我們可以用前面探討的reactive loading模式來對數(shù)據(jù)Languages進(jìn)行緩存。不過，reactive loading模式會使用基于時(shí)間的緩存周期(time-based expiry),這對靜態(tài)數(shù)據(jù)來說沒有必要。最好的辦法是在程序啟動階段進(jìn)行預(yù)裝載。

　　在本文，我們將探討如何緩存“查找表”(lookup table,例如Languages表對Patients表來說就是查找表)數(shù)據(jù)和其它的靜態(tài)信息。

第二步：考察緩存數(shù)據(jù)的不同途徑

　　在一個(gè)ASP.NET應(yīng)用程序里，我們可以使用多種方法來緩存信息。在前面的教程我們看到的是data cache，其實(shí)通過使用static members(靜態(tài)成員)或application state(應(yīng)用程序狀態(tài))我們也可以將對象(objects)緩存。

當(dāng)處理一個(gè)類時(shí)，我們在訪問其成員(members)前，應(yīng)先實(shí)例化。比如，為了調(diào)用BLL層里的一個(gè)方法，我們首先要?jiǎng)?chuàng)建該類的實(shí)例：

ProductsBLL productsAPI = new ProductsBLL();
productsAPI.SomeMethod();
productsAPI.SomeProperty = "Hello, World!";

　　在調(diào)用SomeMethod或處理SomeProperty之前，我們必須首先用關(guān)鍵字new來創(chuàng)建一個(gè)類的實(shí)例。SomeMethod 和 SomeProperty要與一個(gè)具體的實(shí)例對應(yīng)起來，這些成員的生命周期(lifetime)取決與對應(yīng)對象的生命周期。另一方面，Static members，比如變量、屬性、方法等，對該類的所有實(shí)例來說都是共享的，因此其生命周期與該類的生命周期一樣長。Static members要用關(guān)鍵字static來標(biāo)識。

　　除了static members外，還可以使用application state。每一個(gè)ASP.NET應(yīng)用程序都包含一個(gè)name/value集，它對應(yīng)用程序的所有頁面和用戶都是共享的。可以通過HttpContext class類的Application property屬性來訪問它。在頁面的后臺代碼我們可以這樣訪問它：

Application["key"] = value;
object value = Application["key"];

　　data cache提供了豐富的緩存數(shù)據(jù)的API(應(yīng)用程序接口)，基于時(shí)間和從屬體的緩存周期(time- and dependency-based expiries)的機(jī)制，以及cache item priorities等。在本文，我們將看到3種緩存靜態(tài)數(shù)據(jù)的技術(shù)。

第三步：緩存Suppliers Table表的數(shù)據(jù)

　　我們用到的Northwind數(shù)據(jù)庫并沒有“查找表”(lookup tables),DAL層用到的4個(gè)表的值也并非靜態(tài)的。沒必要花時(shí)間來向DAL層添加一個(gè)新數(shù)據(jù)庫表，再在BLL層添加新的類和新的方法，我們在本教程假定表Suppliers的數(shù)據(jù)是靜態(tài)的，因此我們在程序啟動是緩存其數(shù)據(jù)。

首先，我們在CL文件夾里創(chuàng)建一個(gè)名為StaticCache.cs的新類。

圖2:在CL文件夾里創(chuàng)建StaticCache.cs類

我們需要添加一個(gè)在程序啟動時(shí)裝載數(shù)據(jù)的方法；同樣，還有一個(gè)從內(nèi)存返回?cái)?shù)據(jù)的方法。

[System.ComponentModel.DataObject]
public class StaticCache
{
 private static Northwind.SuppliersDataTable suppliers = null;

 public static void LoadStaticCache()
 {
 // Get suppliers - cache using a static member variable
 SuppliersBLL suppliersBLL = new SuppliersBLL();
 suppliers = suppliersBLL.GetSuppliers();
 }
 [DataObjectMethodAttribute(DataObjectMethodType.Select, true)]
 public static Northwind.SuppliersDataTable GetSuppliers()
 {
 return suppliers;
 }
}

　　在上述代碼里，我們在LoadStaticCache()方法里，用一個(gè)static member變量suppliers來保存SuppliersBLL類的GetSuppliers()方法返回的結(jié)果。該LoadStaticCache()方法應(yīng)該在程序啟動階段就被調(diào)用。一旦數(shù)據(jù)在啟動時(shí)就被加載到內(nèi)存，任何要用到supplier信息的頁面都可以調(diào)用StaticCache class類的GetSuppliers()方法。因此，訪問數(shù)據(jù)庫獲取suppliers信息的情況只會發(fā)生一次，就是在啟動階段。

　　除了static member變量外，我們還可以使用application state 或data cache。下面的代碼將類進(jìn)行修改，它使用application state:

[System.ComponentModel.DataObject]
public class StaticCache
{
 public static void LoadStaticCache()
 {
 // Get suppliers - cache using application state
 SuppliersBLL suppliersBLL = new SuppliersBLL();
 HttpContext.Current.Application["key"] = suppliersBLL.GetSuppliers();
 }

 [DataObjectMethodAttribute(DataObjectMethodType.Select, true)]
 public static Northwind.SuppliersDataTable GetSuppliers()
 {
 return HttpContext.Current.Application["key"] as Northwind.SuppliersDataTable;
 }
}

　　在LoadStaticCache()方法里，supplier信息是存儲在application變量key里。在GetSuppliers()方法里，它作為Northwind.SuppliersDataTable類型返回。由于我們可以在ASP.NET頁面的后臺代碼里使用Application["key"]來訪問application state，所以，在這里我們必須使用HttpContext.Current.Application["key"]來獲取當(dāng)前的HttpContext。

同樣，我們可以使用data cache，如下所示：

[System.ComponentModel.DataObject]
public class StaticCache
{
 public static void LoadStaticCache()
 {
 // Get suppliers - cache using the data cache
 SuppliersBLL suppliersBLL = new SuppliersBLL();
 HttpRuntime.Cache.Insert(
  /* key */  "key",
  /* value */  suppliers,
  /* dependencies */ null,
  /* absoluteExpiration */ Cache.NoAbsoluteExpiration,
  /* slidingExpiration */ Cache.NoSlidingExpiration,
  /* priority */  CacheItemPriority.NotRemovable,
  /* onRemoveCallback */ null);
 }

 [DataObjectMethodAttribute(DataObjectMethodType.Select, true)]
 public static Northwind.SuppliersDataTable GetSuppliers()
 {
 return HttpRuntime.Cache["key"] as Northwind.SuppliersDataTable;
 }
}

　　向data cache添加一個(gè)條目，且沒指定時(shí)間周期(no time-based expiry)為此，我們System.Web.Caching.Cache.NoAbsoluteExpiration 和 System.Web.Caching.Cache.NoSlidingExpiration值作為輸入?yún)?shù)之一。在上面的data cache的Insert()方法里，我們指定了緩存條目的優(yōu)先級(priority).優(yōu)先級用以指明當(dāng)內(nèi)存容量不足時(shí)，哪些條目應(yīng)從內(nèi)存移除。在此，我們將優(yōu)先級設(shè)為不可移除(也就是對應(yīng)的null)，這就確保了當(dāng)內(nèi)存不足時(shí)不會將其移除。

　　注意：本文下載代碼里的StaticCache class類使用的是 static member變量技術(shù)，關(guān)于application state 和 data cache技術(shù)的代碼可以在類文件(class file)里的注釋部分找到。

第四步：在程序啟動是執(zhí)行代碼

　　為了在程序啟動時(shí)執(zhí)行代碼，我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)名為Global.asax的文件。該文件包含了application、session和request級事件的事件處理器。在該文件里我們將添加在程序啟動時(shí)要執(zhí)行的代碼。

　　要在網(wǎng)站根目錄里添加Global.asax文件，在Visual Studio解決資源管理器里，右擊網(wǎng)站項(xiàng)目，選Add New Item，從Add New Item對話框里選擇Global應(yīng)用程序項(xiàng)目類型,然后點(diǎn)Add按鈕。

　　注意：如果你的根目錄里已經(jīng)存在Global.asax文件，Global應(yīng)用程序項(xiàng)目類型就不會出現(xiàn)在Add New Item對話框里。

 
圖3：在根目錄添加Global.asax文件。

默認(rèn)的Global.asax文件里包括了5個(gè)方法，每個(gè)方法都有一個(gè)服務(wù)器端(server-side)script>標(biāo)記：

Application_Start –當(dāng)程序啟動時(shí)執(zhí)行

Application_End – 當(dāng)程序完結(jié)時(shí)執(zhí)行

Application_Error – 每當(dāng)程序發(fā)生未經(jīng)處理(unhandled)的異常時(shí)發(fā)生。

Session_Start – 當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)session時(shí)執(zhí)行

Session_End – 當(dāng)session完結(jié)時(shí)或被移除時(shí)發(fā)生

Application_Start事件處理器在程序的生命周期(life cycle)里只發(fā)生一次。程序起始于一個(gè)ASP.NET資源(resource)首次被請求，持續(xù)運(yùn)行直到程序重新啟動為止。關(guān)于程序生命周期的更多細(xì)節(jié)請參閱文章《ASP.NET Application Life Cycle Overview》http://msdn2.microsoft.com/en-us/library/ms178473.aspx

本文，我們只需要為Application_Start方法添加代碼，放心大膽的將其它方法刪除。在Application_Start里，僅僅調(diào)用StaticCacheclass類的LoadStaticCache()方法。這將裝載并緩存supplier信息：

%@ Application Language="C#" %>
script runat="server">
 void Application_Start(object sender, EventArgs e)
 {
 StaticCache.LoadStaticCache();
 }
/script>

　　要做的就是這些！在程序開始時(shí)，LoadStaticCache()方法會從BLL獲取supplier信息，再存儲進(jìn)一個(gè)static member變量(或是你在StaticCache class類里面用的其它一些cache store)。為驗(yàn)證起見，在Application_Start 方法里設(shè)置斷點(diǎn)(breakpoint)并執(zhí)行程序。另外，在并發(fā)請求(Subsequent requests)時(shí)，不會執(zhí)行Application_Start方法。

圖4：用Breakpoint來驗(yàn)證Application_Start事件處理器的執(zhí)行

　　注意：如果你在首次調(diào)試時(shí)沒有遇到Application_Start breakpoint，那是因?yàn)槟愕某绦蛞呀?jīng)啟動了。可以修改Global.asax 或 Web.config文件來強(qiáng)迫程序重新啟動。你僅僅在這些文件的末尾添加(或刪除)一個(gè)空白行來快速的重啟程序。

第五步：展示緩存數(shù)據(jù)

　　現(xiàn)在，StaticCache class類在程序啟動時(shí)將supplier相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了緩存。要在表現(xiàn)層使用這些數(shù)據(jù)，我們可以在ASP.NET頁面的后臺代碼通過ObjectDataSource控件或編程調(diào)用StaticCache class類的GetSuppliers()方法。讓我們看看如何使用ObjectDataSource 和 GridView控件來展示緩存的supplier信息。

　　首先，打開文件夾里的AtApplicationStartup.aspx頁面，在“設(shè)計(jì)”模式里從工具箱里拖一個(gè)GridView控件到頁面，設(shè)置其ID為Suppliers。然后，從其智能標(biāo)簽里選擇創(chuàng)建一個(gè)新的ObjectDataSource，名為SuppliersCachedDataSource，設(shè)置它使用StaticCache class類的GetSuppliers()方法。

圖5：設(shè)置ObjectDataSource控件使用StaticCache Class類

圖6：使用GetSuppliers()方法來獲取緩存的Supplier數(shù)據(jù)

　　完成設(shè)置后，Visual Studio會自動的為SuppliersDataTable里的每一個(gè)列添加一個(gè)BoundFields。因此，你的GridView 和 ObjectDataSource控件的聲明標(biāo)記看起來應(yīng)該像下面這樣：

asp:GridView ID="Suppliers" runat="server" AutoGenerateColumns="False"
 DataKeyNames="SupplierID" DataSourceID="SuppliersCachedDataSource"
 EnableViewState="False">
 Columns>
 asp:BoundField DataField="SupplierID" HeaderText="SupplierID"
  InsertVisible="False" ReadOnly="True"
  SortExpression="SupplierID" />
 asp:BoundField DataField="CompanyName" HeaderText="CompanyName"
  SortExpression="CompanyName" />
 asp:BoundField DataField="Address" HeaderText="Address"
  SortExpression="Address" />
 asp:BoundField DataField="City" HeaderText="City"
  SortExpression="City" />
 asp:BoundField DataField="Country" HeaderText="Country"
  SortExpression="Country" />
 asp:BoundField DataField="Phone" HeaderText="Phone"
  SortExpression="Phone" />
 /Columns>
/asp:GridView>

asp:ObjectDataSource ID="SuppliersCachedDataSource" runat="server"
 OldValuesParameterFormatString="original_{0}"
 SelectMethod="GetSuppliers" TypeName="StaticCache" />

　　圖7顯示的是在瀏覽器登錄該頁面的畫面。同樣都是用BLL層的SuppliersBLL class類來獲取數(shù)據(jù)，不同的是我們用StaticCache class類在程序開始時(shí)將數(shù)據(jù)緩存并將其返回。你可以在StaticCache class類的GetSuppliers()方法里設(shè)置斷點(diǎn)來進(jìn)行驗(yàn)證。

圖7：將緩存的Supplier數(shù)據(jù)顯示在GridView控件

結(jié)語：

　　幾乎每一種數(shù)據(jù)模式(data model)都包含有靜態(tài)數(shù)據(jù)，且通常情況下都會用到對應(yīng)的"查找表"(lookup tables)。正因?yàn)檫@些信息是靜態(tài)的，所以沒有必要每次展示數(shù)據(jù)時(shí)都訪問數(shù)據(jù)庫。此外，因其“靜態(tài)”的本質(zhì)，當(dāng)緩存數(shù)據(jù)時(shí)沒有必要設(shè)置周期(expiry).在本文，我們看到了如何用data cache, application state和static member變量來緩存數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)在程序啟動是就進(jìn)行緩存，且貫穿程序的整個(gè)生命周期(lifetime)中，都會保留在內(nèi)存里。

　　在本文及前面2章，我們探討了在程序的生命周期內(nèi)緩存數(shù)據(jù)，以及使用基于時(shí)間的緩存周期(time-based expiries)。當(dāng)緩存數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)時(shí)，若源數(shù)據(jù)(underlying database data)改變時(shí)我們應(yīng)將對應(yīng)的緩存條目移除。在這個(gè)問題的處理上，雖然使用基于時(shí)間的緩存周期的方法還算不上完美，但與通過編程來“刷新”數(shù)據(jù)相比，還算上佳方案。最佳方案或許是使用SQL cache dependencies，對此，我們將在接下來的文章繼續(xù)探討。

祝編程快樂！

作者簡介

　　本系列教程作者 Scott Mitchell，著有六本ASP/ASP.NET方面的書，是4GuysFromRolla.com的創(chuàng)始人，自1998年以來一直應(yīng)用 微軟Web技術(shù)。大家可以點(diǎn)擊查看全部教程《[翻譯]Scott Mitchell 的ASP.NET 2.0數(shù)據(jù)教程》，希望對大家的學(xué)習(xí)ASP.NET有所幫助。