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.NET9中的多级缓存HybridCache示例详解
06/05
.NET 9中的多级缓存HybridCache示例详解
在.NET 9中，Microsoft引入了一个新的多级缓存系统——HybridCache，该系统结合了内存（如MemoryCache）和持久存储（如IDistributedCache）的优点，为用户提供了一种灵活、高效的缓存机制。本示例将通过一个简单的场景来展示如何在.NET 9应用程序中实现并使用HybridCache，以此体现其在实际应用中的价值。
场景设定
假设我们正在开发一个在线购物平台，其中包含一个产品目录页面，用户可以浏览不同的商品。为了提升用户体验和性能，我们决定对产品信息使用多级缓存策略，其中：
- 一级缓存：将最常用的产品信息（如最近查看的商品）存储在内存中，以快速访问和响应。
- 二级缓存：将不常访问但仍然需要保存的商品信息存储在分布式缓存中，以支持分布式系统和持久化需求。
准备工作
在开始之前，确保你的.NET 9环境已经设置好，并且项目中已经引入了必要的NuGet包：Microsoft.Extensions.Caching.Memory 和 Microsoft.Extensions.Caching.Distributed。此外，本示例将使用Redis作为分布式缓存的提供者。
1. 配置服务
首先，在Startup.cs或Program.cs中配置MemoryCache和IDistributedCache服务：
csharp
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
// 配置内存缓存
services.AddMemoryCache(options => options.SizeLimit = 1000000); // 限制为1MB大小
// 配置分布式缓存（以Redis为例）
services.AddDistributedRedisCache(options =>
{
options.Configuration = "localhost"; // Redis服务器地址
options.InstanceName = "SampleInstance";
});
}
2. 创建HybridCache类
接下来，创建一个HybridCache类来封装多级缓存逻辑：
csharp
public class HybridCache<T>
{
private readonly IMemoryCache _memoryCache;
private readonly IDistributedCache _distributedCache;
private readonly object _lockObject = new object();
private TimeSpan _cacheDuration; // 缓存持续时间
private string _cacheKeyPrefix; // 缓存键前缀
private TimeSpan _fallbackDuration; // 二级缓存的回退时间（从内存到分布式）
private TimeSpan _reentryDuration; // 重新进入内存的时间（从分布式回内存）
private Dictionary<string, DateTime> _reentryCache = new Dictionary<string, DateTime>(); // 记录哪些项从分布式回退到内存的记录
private const int _reentryThreshold = 5; // 回退到内存的阈值数量（默认5）
private const int _minReentryInterval = 600; // 最小回退间隔时间（秒）
private const int _maxReentryInterval = 3600; // 最大回退间隔时间（秒）
private Random _random = new Random(); // 用于生成随机间隔时间
private TimeSpan _currentReentryInterval = TimeSpan.FromSeconds(600); // 当前回退间隔时间
private DateTime _lastReentryTime = DateTime.UtcNow; // 上次回退时间
private static readonly ConcurrentDictionary<Type, HybridCache<T>> _caches = new ConcurrentDictionary<Type, HybridCache<T>>(); // 全局缓存字典（支持类型检查）
private static readonly object _syncRoot = new object(); // 同步锁对象（防止多线程冲突）
3. 实现HybridCache逻辑
- 获取缓存数据：从内存中尝试获取数据，如果未找到则从分布式缓存中获取。如果两者都未找到，则加载数据到内存并设置到分布式缓存中。
- 更新和设置缓存：更新数据时，首先将其设置到内存中，并设定一个合理的回退时间后，将其也设置到分布式缓存中。如果数据访问频繁，则优先从内存获取；如果访问频率降低，则从分布式缓存中获取数据。如果达到回退阈值或达到最小回退间隔时间，则从分布式缓存重新加载到内存中。
