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如何在后台更新缓存以避免缓存未命中?
在 .net-core-2.1 中,我可以像这样添加内存缓存:
public class Startup
{
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
services.AddMemoryCache();
}
}
那么使用起来就非常简单了:
[Route("api")]
public class DataController : Controller
{
private readonly IMemoryCache _cache;
private readonly DataContext _dataContext;
public DataController(IMemoryCache cache, DataContext dataContext)
{
_cache = cache;
_dataContext = dataContext;
}
[HttpGet]
[Route("GimmeCachedData")]
public async Task<IActionResult> Get()
{
var cacheEntry = await
_cache.GetOrCreateAsync("MyCacheKey", entry =>
{
entry.AbsoluteExpiration = DateTime.Now.AddSeconds(20);
return Task.FromResult(_dataContext.GetOrders(DateTime.Now));
});
return Ok(cacheEntry);
}
}
但是,在 20 秒的高速缓存 powered bliss infused 请求之后,正如预期的那样,缓存项已过期并且下一个请求因缓存未命中和后续数据加载而停止。
啊!所以缓存只是有时有效。为什么不能选择让它一直工作?
如何添加功能:
在尝试解决这个问题时,我在使用 IHostedService
的实现过程中遇到了 2 个主要障碍。 :
此缓存更新可以在注意到缓存未命中后直接启动,也可以通过主动监视下一个项目是否过期来启动。
我尝试使用 ConcurrentDictionary<String, CacheItem>
滚动我自己的缓存(将其添加为单例) . CacheItem
类包含 Value
的属性, Expiration
, 和一个 Factory
(即:值(value)返回代表)。但我发现,因为这个委托(delegate)可能是在请求时设置的,并在 IHostedService
中调用后台线程,它导致上下文超出范围异常。
最佳答案
我找到了一个似乎有效的解决方案。
ICache.UpdateCache
,如下所述),以避免请求时缓存未命中。public class CacheUpdateService : BackgroundService
{
private readonly ILogger<CacheUpdateService> _logger;
private readonly IServiceProvider _serviceProvider;
private readonly ICache _cache;
public CacheUpdateService(ILogger<CacheUpdateService> logger, IServiceProvider serviceProvider, ICache cache)
{
_logger = logger;
_serviceProvider = serviceProvider;
_cache = cache;
}
protected override async Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken)
{
_logger.LogDebug("CacheUpdateService is starting.");
stoppingToken.Register(Dispose);
while (!stoppingToken.IsCancellationRequested)
{
try
{
using (var scope = _serviceProvider.CreateScope())
{
var dataContext = scope.ServiceProvider.GetRequiredService<DataContext>();
// This tight loop calls the UpdateCache, which will block if no updates are necessary
await Task.Run(() => _cache.UpdateCache(dataContext), stoppingToken);
}
}
catch (Exception ex)
{
_logger.LogError(ex, "Exception in the CacheUpdateService");
}
}
_logger.LogDebug("CacheUpdateService has stopped.");
}
public override void Dispose()
{
using(var scope = _serviceProvider.CreateScope())
{
var scopedProcessingService = scope.ServiceProvider.GetRequiredService<ICache>();
// Dispose here on ICache will release any blocks
scopedProcessingService.Dispose();
}
base.Dispose();
}
}
Cache
下面的类实现了后台 UpdateCache
一次更新 1 个过期项目的方法。优先考虑最过期的。它还实现了请求范围的 GetOrCreate
方法。注意我在 Func<IDataContext, Object>
中使用委托(delegate)( CacheEntry
)作为值(value)人口工厂。这允许 Cache
注入(inject)适当范围的类 DataContext
(从 IHostedService
收到)并且它还允许调用者指定 DataContext
的哪个方法被调用以获取特定缓存键值的结果。注意我使用的是 AutoResetEvent
等待第一次数据填充以及启动下一次缓存刷新的计时器。此实现将在第一次调用该项目时遭受缓存未命中(我猜是在超过 1 小时未调用它之后;因为它将在 1 小时后被逐出。)。public class CacheEntry
{
public String Key { get; set; }
public Object Value { get; set; }
public Boolean Updating { get; set; }
public Int32 ExpirySeconds { get; set; }
public DateTime Expiration { get; set; }
public DateTime LastAccessed { get; set; }
public Func<IDataContext, Object> ValueFactory { get; set; }
}
public interface ICache : IDisposable
{
void UpdateCache(IDataContext dataContext);
T GetOrCreate<T>(String key, Func<IDataContext, T> factory, Int32 expirySeconds = 0) where T : class;
}
public class Cache : ICache
{
private readonly ILogger _logger;
private readonly ConcurrentDictionary<String, CacheEntry> _cache;
private readonly AutoResetEvent _governor;
public Cache(ILogger<Cache> logger)
{
_logger = logger;
_cache = new ConcurrentDictionary<String, CacheEntry>();
_governor = new AutoResetEvent(false);
}
public void Dispose()
{
_governor.Set();
}
public static Int32 CacheForHour => 3600;
public static Int32 CacheForDay => 86400;
public static Int32 CacheIndefinitely => 0;
public void UpdateCache(IDataContext dataContext)
{
var evictees = _cache.Values
.Where(entry => entry.LastAccessed.AddHours(1) < DateTime.Now)
.Select(entry => entry.Key)
.ToList();
foreach (var evictee in evictees)
{
_logger.LogDebug($"Evicting: {evictee}...");
_cache.Remove(evictee, out _);
}
var earliest = _cache.Values
.Where(entry => !entry.Updating)
.OrderBy(entry => entry.Expiration)
.FirstOrDefault();
if (earliest == null || earliest.Expiration > DateTime.Now)
{
var timeout = (Int32) (earliest?.Expiration.Subtract(DateTime.Now).TotalMilliseconds ?? -1);
_logger.LogDebug($"Waiting {timeout}ms for next expiry...");
_governor.WaitOne(timeout);
return;
}
try
{
_logger.LogDebug($"Updating cache for: {earliest.Key}...");
earliest.Updating = true;
earliest.Value = earliest.ValueFactory(dataContext);
earliest.Expiration = earliest.ExpirySeconds > 0
? DateTime.Now.AddSeconds(earliest.ExpirySeconds)
: DateTime.MaxValue;
_governor.Set();
}
finally
{
earliest.Updating = false;
}
}
public T GetOrCreate<T>(String key, Func<IDataContext, T> factory, Int32 expirySeconds = -1) where T : class
{
var success = _cache.TryGetValue(key, out var entry);
if (success && entry.Value != null)
{
entry.LastAccessed = DateTime.Now;
return (T) entry.Value;
}
if (entry == null)
{
_logger.LogDebug($"Adding new entry to the cache: {key}...");
entry = new CacheEntry
{
Key = key,
Expiration = DateTime.MinValue,
ExpirySeconds = expirySeconds,
LastAccessed = DateTime.Now,
ValueFactory = factory
};
_cache.TryAdd(key, entry);
_governor.Set();
}
while (entry.Value == null)
{
_logger.LogDebug($"Waiting for 1st time cache update: {entry.Key}...");
_governor.WaitOne();
}
return (T)entry.Value;
}
}
DataContext
然后像这样创建类。使用 Dapper
例如从数据库中检索数据:public class DataContext : DbContext, IDataContext
{
private readonly IOptions<Settings> _settings;
private String _databaseServer;
public DataContext(IOptions<Settings> settings)
{
_settings = settings;
}
protected override void OnConfiguring(DbContextOptionsBuilder optionsBuilder)
{
base.OnConfiguring(optionsBuilder);
optionsBuilder.UseSqlServer(_settings.Value.ConnectionString);
}
public IEnumerable<OrderInfo> GetOrders(DateTime date)
{
return Database.GetDbConnection().Query<OrderInfo>(
$"SchemaName.usp_GetOrders",
new {Date = date},
commandType: CommandType.StoredProcedure);
}
}
ICache
注入(inject)和使用如下: [HttpGet]
[Route("Orders/{date}")]
public IActionResult GetOrders(DateTime date)
{
var result = _cache.GetOrCreate(
$"GetOrders_{date:yyyyMMdd}",
context => context.GetOrders(date),
date.Date < DateTime.Today ? Cache.CacheIndefinitely : 20);
return Ok(result);
}
services.AddOptions();
services.Configure<Settings>(Configuration);
services.AddLogging();
services.AddDbContext<DataContext>();
services.AddSingleton<ICache, Cache>();
services.AddSingleton<IHostedService, CacheUpdateService>();
关于caching - 如何在 .net-core-2.1 中使用内存缓存避免缓存未命中,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/51451304/
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