導言：
　　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)層設置ObjectDataSource的相關cache屬性來緩存數(shù)據(jù)。在第57章，我們探討了創(chuàng)建一個單獨的分開的緩存層。這2章都是采用“應激裝載”（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，系統(tǒng)先檢查其是否在內存，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)，然后將其存儲在內存里。該模式的優(yōu)勢在于執(zhí)行起來很容易；而缺點之一在于應“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?shù)谝淮蔚卿浽擁撁妫蚓彺鏀?shù)據(jù)因為緩存時間結束等原因從內存清除以后，再次訪問該頁面時，因為數(shù)據(jù)沒有儲存在內存里，請求只能從數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)。這樣一來花的時間就比直接從內存獲取數(shù)據(jù)要長一些。

　　“預裝載”(Proactive loading)可以使用2種模式來預裝載數(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，并及時對緩存數(shù)據(jù)進行更新——比如，周期性的檢查源數(shù)據(jù)；或者當源數(shù)據(jù)發(fā)生改變時，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)。

　　另一個模式，同時也是本文要探討的內容，就是在程序啟動時便裝載數(shù)據(jù)入內存。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：關于“應激裝載”(reactive loading)和“預裝載”(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)就顯的有點多余。另外，如果需要緩存的數(shù)據(jù)要花很長的時間才能生產(chǎn)，當用戶請求發(fā)現(xiàn)內存為空時，用戶將等很長的時間來檢索并返回數(shù)據(jù)。對此，可以考慮將靜態(tài)數(shù)據(jù)和需要很長時間才能生成的數(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，將包含一個下拉列表框，列出表Languages里的所有語言項。不緩存的話，每次登錄該界面，系統(tǒng)都會查詢表Languages，這樣顯地和浪費也沒有必要。因為表Languages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進行緩存。不過，reactive loading模式會使用基于時間的緩存周期(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行預裝載。

　　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ASP.NET應用程序里，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，其實通過使用static members(靜態(tài)成員)或application state(應用程序狀態(tài))我們也可以將對象(objects)緩存。

當處理一個類時，我們在訪問其成員(members)前，應先實例化。比如，為了調用BLL層里的一個方法，我們首先要創(chuàng)建該類的實例：

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

　　在調用SomeMethod或處理SomeProperty之前，我們必須首先用關鍵字new來創(chuàng)建一個類的實例。SomeMethod 和 SomeProperty要與一個具體的實例對應起來，這些成員的生命周期(lifetime)取決與對應對象的生命周期。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要用關鍵字static來標識。

　　除了static members外，還可以使用application state。每一個ASP.NET應用程序都包含一個name/value集，它對應用程序的所有頁面和用戶都是共享的?？梢酝ㄟ^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(應用程序接口)，基于時間和從屬體的緩存周期(time- and dependency-based expiries)的機制，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。

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個表的值也并非靜態(tài)的。沒必要花時間來向DAL層添加一個新數(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

我們需要添加一個在程序啟動時裝載數(shù)據(jù)的方法；同樣，還有一個從內存返回數(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static member變量suppliers來保存SuppliersBLL類的GetSuppliers()方法返回的結果。該LoadStaticCache()方法應該在程序啟動階段就被調用。一旦數(shù)據(jù)在啟動時就被加載到內存，任何要用到supplier信息的頁面都可以調用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添加一個條目，且沒指定時間周期(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)先級用以指明當內存容量不足時，哪些條目應從內存移除。在此，我們將優(yōu)先級設為不可移除(也就是對應的null)，這就確保了當內存不足時不會將其移除。

　　注意：本文下載代碼里的StaticCache class類使用的是 static member變量技術，關于application state 和 data cache技術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

　　為了在程序啟動時執(zhí)行代碼，我們需要創(chuàng)建一個名為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)站項目，選Add New Item，從Add New Item對話框里選擇Global應用程序項目類型,然后點Add按鈕。

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

 
圖3：在根目錄添加Global.asax文件。

默認的Global.asax文件里包括了5個方法，每個方法都有一個服務器端(server-side)script>標記：

Application_Start –當程序啟動時執(zhí)行

Application_End – 當程序完結時執(zhí)行

Application_Error – 每當程序發(fā)生未經(jīng)處理(unhandled)的異常時發(fā)生。

Session_Start – 當創(chuàng)建一個session時執(zhí)行

Session_End – 當session完結時或被移除時發(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ASP.NET資源(resource)首次被請求，持續(xù)運行直到程序重新啟動為止。關于程序生命周期的更多細節(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，LoadStaticCache()方法會從BLL獲取supplier信息，再存儲進一個static member變量(或是你在StaticCache class類里面用的其它一些cache store)。為驗證起見，在Application_Start 方法里設置斷點(breakpoint)并執(zhí)行程序。另外，在并發(fā)請求(Subsequent requests)時，不會執(zhí)行Application_Start方法。

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

　　注意：如果你在首次調試時沒有遇到Application_Start breakpoint，那是因為你的程序已經(jīng)啟動了。可以修改Global.asax 或 Web.config文件來強迫程序重新啟動。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類在程序啟動時將supplier相關的數(shù)據(jù)進行了緩存。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“設計”模式里從工具箱里拖一個GridView控件到頁面，設置其ID為Suppliers。然后，從其智能標簽里選擇創(chuàng)建一個新的ObjectDataSource，名為SuppliersCachedDataSource，設置它使用StaticCache class類的GetSuppliers()方法。

圖5：設置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)

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

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()方法里設置斷點來進行驗證。

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

結語：

　　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的"查找表"(lookup tables)。正因為這些信息是靜態(tài)的，所以沒有必要每次展示數(shù)據(jù)時都訪問數(shù)據(jù)庫。此外，因其“靜態(tài)”的本質，當緩存數(shù)據(jù)時沒有必要設置周期(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)在程序啟動是就進行緩存，且貫穿程序的整個生命周期(lifetime)中，都會保留在內存里。

　　在本文及前面2章，我們探討了在程序的生命周期內緩存數(shù)據(jù)，以及使用基于時間的緩存周期(time-based expiries)。當緩存數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)時，若源數(shù)據(jù)(underlying database data)改變時我們應將對應的緩存條目移除。在這個問題的處理上，雖然使用基于時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年以來一直應用 微軟Web技術。大家可以點擊查看全部教程《[翻譯]Scott Mitchell 的ASP.NET 2.0數(shù)據(jù)教程》，希望對大家的學習ASP.NET有所幫助。