61-使用SQL Cache Dependencies.docxVIP

在58和59章探讨的缓存技术使用的是基于时间的缓存周期，当过了某段时间后便将缓存数据从内存清除。当设置缓存时间为x秒时，数据在x秒内都是“新”的。当然，就像在60章谈到的那样，对静态数据来说，x可延伸到web应用程序的整个生命周期(lifetime)。当缓存数据时，基于时间周期的技术因为其易用性而常常被采用，不过又常常不那么完美。理想的状态是这样的:数据库数据还是应缓存在内存，直到源数据(underlying data)发生改变时才从内存清除。这样的话可以最大化的获取缓存带来的性能上的好处，同时使“过时数据”(stale data)持续的时间最短。然而，为此，我们需要建立一种机制来探测数据库数据什么时候发生了改变，并将对应的缓存条目清除掉。ASP.NET 2.0提供的SqlCacheDependency class类和必要的下部基础构造(infrastructure)可以判断数据库什么时候发生了更改，以便将对应的缓存条目从内存清除掉。有2种技术可以判断源数据在什么时候发生了改变：polling 和notification。讨论完这2者之间的差别后，我们将创建必要的下部基础构造来支持polling，然后探讨如何使用SqlCacheDependency class类理解Notification and Polling正如前面所述，有2种方法来判断一个数据库里的数据在什么时候修改过：notification 和 polling.当使用notification的时候，数据库提示(alerts)ASP.NET对应某个具体查询的数据已经发生了改变；于是对应的缓存条目将被清除。使用polling的时候，数据库服务器将包含某个表(tables)最近发生更改时的相关信息。ASP.NET周期性的对数据库进行检查，看哪些表在数据被缓存以后发生过改动，若改动过，对应的缓存条目将被清除。notification是对查询(query)而不是表(table)进行跟踪检查，相对polling而言，需要采取的步骤要少些。不过遗憾的是，只有在Microsoft SQL Server 2005的完整版(也就是non-Express版本)才能使用该功能。而Microsoft SQL Server的所有版本，从7.0 到2005都可以使用polling功能，因为本系列教程使用的是SQL Server 2005的Express版本，在此我们将集中探讨建立和使用polling。关于SQL Server 2005的notification功能，你可以参阅本文结束部分的Further Reading。要使用polling，我们将设置数据库包含一个名为AspNet_SqlCacheTablesForChangeNotification的表。该表有3列：tableName, notificationCreated, 和changeId.对于哪些在web应用程序的SQL cache dependency里要用到的表，该表都有一条记录与之对应。tableName就是具体某个表的名称；notificationCreated指明了添加记录时的date 和 time；而列changeId的类型是int，初始值是0，每当对应的表发生一次改动，其值就自动增加一次。除了表AspNet_SqlCacheTablesForChangeNotification外，数据库还需要为出现在SQL cache dependency里的每个表包含一个触发器(triggers),任何时候，只要表插入、更新、删除一条记录或在表AspNet_SqlCacheTablesForChangeNotification里的对应的changeId值增大的情况下就会执行触发器。当使用SqlCacheDependency对象(object)来缓存数据时，ASP.NET将关注某个表的当前(current)的changeId值,一旦发现当前其值与数据库里面的changeId值不同时，就将该SqlCacheDependency对象清除。因为，changeId不吻合就意味着在完成数据缓存后，表又发生过改动。第一步：考察命令行程序aspnet_regsql.exe如上所述，使用polling方法时，必须对数据库进行设置以包含这些基础构造：一个预先定义的表(AspNet_SqlCacheTablesForChangeNotification),一些存储过程，以及基于在SQL cache dependencies里要用到的表的触发器。诸如这些表、存储过程、触发器等都可以通过命令行程序aspnet_regsql.exe来创建，该命令位于$WINDOWS$/Microsoft.NET/Framework/version文件夹。要创建表AspNet_SqlCacheTablesForChangeNotification以及相关的存储过程，可以在命令行这样运行：/* For SQL Server authentication. */aspnet_regsql.exe -S server -U user -P password -d database -ed/* For Windows Authentication. */aspnet_regsql.exe -S server -E -d database -ed注意：要运行这些命令，必须以db_securityadmin 和 db_ddladmin的身份登录数据库，更多详情请参阅作者博客：/sowblog/posts/10709.aspx比如：在Windows身份认证模式下,对某个数据库服务器ScottsServer里的数据库pubs添加基础构造时，在命令行键入：aspnet_regsql.exe -S ScottsServer -E -d pubs -ed完成了数据库级(database-level)基础构造的添加后，我们需要添加触发器，再次使用aspnet_regsql.exe命令，不过用-t来指定表名(table name),且将-ed替换为-et，如下：/* For SQL Server authentication. */aspnet_regsql.exe -S server-U user -P password -d database -t tableName -et/* For Windows Authentication. */aspnet_regsql.exe -S server-E -d database -t tableName -et要对ScottsServer里的表authors和titles添加触发器，这样做：aspnet_regsql.exe -S ScottsServer -E -d pubs -t authors -etaspnet_regsql.exe -S ScottsServer -E -d pubs -t titles -et就本文而言，我们要对表Products, Categories,和Suppliers添加触发器，具体的命令在第三步探讨。第二步：在文件夹App_Data里引用一个Microsoft SQL Server 2005 Express版的数据库我们刚刚说过，为了添加必要的基础构造，aspnet_regsql.exe命令需要用到数据库和服务器的名称。但是对于放在文件夹App_Data里的一个Microsoft SQL Server 2005 Express的数据库而言，它的数据库名和服务器名又是什么呢？犯不着探究其数据库名和服务器名到底是什么，我发现最简单的方法是用SQL服务管理器(SQL Server Management Studio)来将该数据库认作localhost/SQLExpress database数据库，并重新命名。如果你的机器里已经安装了SQL Server 2005完整版，自然也就安装了SQL服务管理器。如果你安装的是Express版本的话，你可以免费下载Microsoft SQL Server Management Studio Express Edition.(/downloads/details.aspx?displaylang=en&FamilyID=C243A5AE-4BD1-4E3D-94B8-5A0F62BF7796)首先，关闭Visual Studio，然后打开SQL Server Management Studio，在Windows Authentication模式里选择连接到localhost/SQLExpress.图1：连接到localhost/SQLExpress Server连接到服务器后，管理器将显示服务器，并将数据库、安全等以折叠的形式显示出来。在数据库文件夹上右击，选添加(Attach)项，这样将弹出Attach Databases对话框(见图2)，点Add按钮，选择我们的web应用程序的App_Data文件夹里的NORTHWND.MDF数据库。图2：选App_Data文件夹里的NORTHWND.MDF数据库这样将会把数据库添加到Databases文件夹，且数据库的名称可能是该数据库文件的绝对路径(full path).出于简便的原则，我们将其重命名为一个更友好(human-friendly)的名字，我将其命名为“DataTutorials”.图3：将新添加的数据库重命名第三步：对Northwind数据库添加Polling基础构造现在我们添加了App_Data文件夹里的NORTHWND.MDF数据库，让我们添加polling 基础构造吧，假定你已经将数据库重命名为“DataTutorials”, 运行如下的命令：aspnet_regsql.exe -S localhost/SQLExpress -E -d DataTutorials -edaspnet_regsql.exe -S localhost/SQLExpress -E -d DataTutorials -t Products -etaspnet_regsql.exe -S localhost/SQLExpress -E -d DataTutorials -t Categories -etaspnet_regsql.exe -S localhost/SQLExpress -E -d DataTutorials -t Suppliers -et完成上述4个命令后，在Management Studio里右击数据库，进入任务子菜单(Tasks submenu),选分派(Detach)。然后关闭Management Studio并重新打开Visual Studio.打开Visual Studio后，在服务器资源管理器里展开数据库，你可以看到有新增的表(AspNet_SqlCacheTablesForChangeNotification),新的存储过程，以及对应于表Products, Categories, 和Suppliers的触发器. 图4：数据库包含了必需的Polling基础构造第四步：设置Polling服务完成上述步骤后，最后我们需要设置polling服务。这要用到Web.config文件，在里面指定要用到的数据库，以及检测频率(polling frequency),单位为毫秒。下面的代码是每隔1秒对Northwind数据库检测一次。 . 在元素里的name值(“NorthwindDB”)是一个易读(human-readable)的名称，它与某个具体的数据库对应。当使用SQL cache dependencies的时候，我们需要引用在这里定义的数据库名。我们将在第六步考察怎样使用SqlCacheDependency class类来缓存数据。一旦确定了一个SQL cache dependency后，检测系统(polling system)每隔定义的pollTime那么多毫秒对元素里的数据库进行连接，并执行名为AspNet_SqlCachePollingStoredProcedure的存储过该存储过程是我们在第三步使用aspnet_regsql.exe命令行工具添加的，它返回的是表AspNet_SqlCacheTablesForChangeNotification里的每条记录的tableName 和 changeId值。那些“过时”的SQL cache dependencies将会从内存清除掉。应在权衡性能和数据刷新(data staleness)的基础上设置pollTime.较小的pollTime值虽然导致请求数据库的次数增加，但能更快的将“过时的数据清除掉；较大的pollTime值虽然减少了对数据库的请求次数，但增加了“过时”的缓存条目的呆滞时间。还好，对数据库的请求只是执行一个简单的存储过程而已，该存储过程仅仅从一个简单的表返回很少的几行。你最好多测试几个不同的pollTime值，在平衡数据库访问和数据刷新2方面的情况下找出一个理想的值。pollTime值最小允许为500.注意：在上面的代码里，我们在元素里指定了一个单一的pollTime值。其实你也可以在元素里随意的指定一个pollTime值。当你指定了很多个数据库，且你想为每个数据库都指定一个检测频率(polling frequency)时，这样做很有用。第五：声明SQL Cache Dependencies在第一到第四步骤，我们探讨了如何建立必需的数据库基础构造，以及设置检测系统(polling system).完成上述步骤后，现在我们可以通过编程或声明的方式，在添加缓存条目时使用SQL cache dependency.在本节，我们探讨如何使用声明的方式使用SQL cache dependencies，在第六步再探讨通过编程的方式。在Caching Data with the ObjectDataSource教程里，我们考察了声明ObjectDataSource控件的缓存功能。仅仅将EnableCaching属性设置为true，并将acheDuration属性设置为某个时间间(timeinterval),ObjectDataSource控件就会自动地将从“源对象”(underlying object)返回的数据进行缓存。ObjectDataSource控件可以使用单个或多个SQL cache dependencies.为此，打开文件夹Caching里的SqlCacheDependencies.aspx页面，在设计模式里，从工具箱拖一个GridView控件到页面上，设置其ID为ProductsDeclarative ，从其智能标签里将其绑定到一个名为ProductsDataSourceDeclarative的ObjectDataSource.图5：创建一个名为ProductsDataSourceDeclarative的ObjectDataSource设置该ObjectDataSource使用ProductsBLL类。在SELECT标签里选GetProducts()方法；在UPDATE标签里，选择包含3个输入参数productName,unitPrice,和productID的UpdateProduct重载方法；在INSERT 和 DELETE标签里选“(None)”.图6:使用包含3个输入参数的UpdateProduct重载方法图7：在INSERT和DELETE标签的下拉列表里选“(None)” 完成设置后，Visual Studio会为GridView里的每一列创建绑定列(BoundFields) 和CheckBoxFieldsL列。将ProductName, CategoryName, 和UnitPrice以外的列都删除，对其应用什么格式化都可以。在GridView的智能标签里启用分页、排序、编辑功能。Visual Studio会将ObjectDataSource控件的OldValuesParameterFormatString属性设置为original_0，为使GridView的编辑功能运行正常，要么删除该属性，要么将其设置为默认值：0.最后，在GridView上面添加一个Label Web控件，设置其ID为ODSEvents，再将其EnableViewState属性设置为false.做完上述修改后，页面的声明代码看起来应该和下面的差不多。注意，我已经对GridView列的外观做了些定制，虽然这对SQL cache dependency功能来说并不是必要的。 asp:TextBox ID=ProductName runat=server Text= / * asp:Label ID=Label2 runat=server Text= / $asp:TextBox ID=UnitPrice runat=server Columns=8 Text= * asp:Label ID=Label1 runat=server Text= / 下一步，为ObjectDataSource控件的Selecting事件创建一个事件处理器：protected void ProductsDataSourceDeclarative_Selecting (object sender, ObjectDataSourceSelectingEventArgs e) ODSEvents.Text = - Selecting event fired;我们知道，只有当ObjectDataSource控件从它的相关“源对象”(underlying object)获取数据时才会触发它的Selecting事件。如果ObjectDataSource是从内存检索数据的话，将不会触发Selecting事件.现在，在浏览器里登录该页面，因为我们还没有进行缓存，所以每当你分页、排序、编辑时，页面都会显示文本“Selecting event fired”, 如图8所示：图8：当分页、排序、编辑时都会触发ObjectDataSource的Selecting事件。就像我们在教程Caching Data with the ObjectDataSource里探讨的一样，除了EnableCaching属性以外，ObjectDataSource控件还有SqlCacheDependency property属性，它可以为缓存数据添加一个或更多的SQL cache dependencies.像下面这样：databaseName1:tableName1;databaseName2:tableName2;.其中，databaseName是Web.config文件里元素的name属性指定的数据库名，而tableName就是数据库里的一个表。举个例，要创建一个ObjectDataSource，它用SQL cache dependency来缓存数据,当我们指定要用Northwind数据库里的 Products表时，我们将ObjectDataSource的EnableCaching属性设置为true，且SqlCacheDependency属性为“NorthwindDB:Products”.注意：你可以通过设置EnableCaching属性为true来使用一个 SQL cache dependency和基于时间的缓存期(time-based expiry)。CacheDuration对应时间间隔；SqlCacheDependency对应数据库名和表名。不管是缓存到期还是检查系统(polling system)发现“源数据”发生改变，只要其中一个发生， ObjectDataSource 都会将清除其数据。在SqlCacheDependencies.aspx页面里的GridView 控件从2个表获取数据Products 和 Categories (产品的CategoryName列是通过语法 JOIN on Categories来获取的). 因此，我们想指定2个SQL cache dependencies: “NorthwindDB:Products;NorthwindDB:Categories”.图9：设置ObjectDataSource支持缓存，且使用基于表Products 和 Categories的SQL Cache Dependencies设置SQL Cache Dependencies支持缓存后，再次来浏览器里登录页面。最开始，文本“Selecting event fired”依然会出现在页面里，但当进行分页、排序或点击编辑和取消按钮时，文本就消失了。这是因为对数据进行缓存后，其缓存状态一直持续，直到Products 或 Categories表发生了改变，或我们通过GridView对数据进行了更新。做个实验，在第一个浏览器窗口进行分页操作，请注意文本“Selecting event fired”并没有显现出来。再打开第2个浏览器窗口，导航到页面Basics.aspx页面(/EditInsertDelete/Basics.aspx). 对某个产品的name 或 price进行更新。 再次返回到第一个浏览器窗口，查看下一个页面或进行排序操作或点击某行的编辑按钮，这一次，文本“Selecting event fired又出现了，这是因此“源数据”发生了更改(见图10)。如果文本没有出现，请稍等一下再试一回。我们知道，polling服务每隔设定的pollTime那么多毫秒对Products表进行检查，开是否改动过。因此在源数据的更新和“过时”数据的清除之间有个延迟期。图10：改动Products表将导致清除“过时”的Product缓存数据第六步：通过编程的方式处理SqlCacheDependency类在教程Caching Data in the Architecture 我们看到了使用单独的缓存层 Caching Layer的好处。在那篇教程，我们创建了一个ProductsCL 类来处理data cache.要在缓存层Caching Layer利用SQL cache dependencies的话，要用到SqlCacheDependency 类。在检测系统(polling system)里，一个SqlCacheDependency对象必须与某个具体的数据库和表挂钩。下面的代码，创建了一个SqlCacheDependency对象，它基于Northwind数据库的Products表：Caching.SqlCacheDependency productsTableDependency = new Caching.SqlCacheDependency(NorthwindDB, Products);上面的2个参数分别对应数据库名和表名。与ObjectDataSource控件的属性SqlCacheDependency类似，数据库名是使用的Web.config.文件里 元素的name属性指定的值，而表名是实际的数据库表名.。要将一个SqlCacheDependency与添加到内存的条目联系起来，可以使用一个重载的接受dependency的Insert方法。下面代码里的SqlCacheDependency基于表Products，且缓存时间未定。换句话说，数据会一直保存在内存，除非内存不足或表Products发生了改变才被清除掉。Caching.SqlCacheDependency productsTableDependency = new Caching.SqlCacheDependency(NorthwindDB, Products);Cache.Insert(key, value, productsTableDependency, System.Web.Caching.Cache.NoAbsoluteExpiration, System.Web.Caching.Cache.NoSlidingExpiration);目前，缓存层Caching Layer的ProductsCL类从表Products获取数据，缓存时间为60秒。 让我们对其进行更新，使其使用SQL cache dependencies. 类ProductsCL的AddCacheItem方法是用来向内存添加数据的，其当前代码如下：private void AddCacheItem(string rawKey, object value) System.Web.Caching.Cache DataCache = HttpRuntime.Cache; / Make sure MasterCacheKeyArray0 is in the cache DataCacheMasterCacheKeyArray0 = DateTime.Now; / Add a CacheDependency Caching.CacheDependency dependency = new Caching.CacheDependency(null, MasterCacheKeyArray); DataCache.Insert(GetCacheKey(rawKey), value, dependency, DateTime.Now.AddSeconds(CacheDuration), System.Web.Caching.Cache.NoSlidingExpiration);让我们对其进行更新，用一个SqlCacheDependency对象来替换掉MasterCacheKeyArray cache dependency:private void AddCacheItem(string rawKey, object value) System.Web.Caching.Cache DataCache = HttpRuntime.Cache; / Add the SqlCacheDependency objects for Products Caching.SqlCacheDependency productsTableDependency = new Caching.SqlCacheDependency(NorthwindDB, Products); / Add the item to the data cache using productsTableDependency DataCache.Insert(GetCacheKey(rawKey), value, productsTableDependency, Caching.Cache.NoAbsoluteExpiration, Caching.Cache.NoSlidingExpiration);我们来进行测试。在名为ProductsDeclarative的GridView控件下再添加一个GridView，设置其ID为ProductsProgrammatic，在其智能标里将其绑定到一个名为ProductsDataSourceProgrammatic的新的ObjectDataSource，设置该ObjectDataSource使用ProductsCL类，分别在SELECT 和 UPDATE标签里选GetProducts 和 UpdateProduct方法。图11：设置新ObjectDataSource使用ProductsCL类图12：在SELECT标签里选GetProducts方法图13：在UPDATE标签选UpdateProduct方法完成设置后，Visual Studio会自动地为GridView控件添加BoundFields和 CheckBoxFields。就像上面那个GridView控件一样，将ProductName, CategoryName, 和 UnitPrice以外的列都删除掉。在其智能标签里，启用分页、排序、编辑功能。同时，为使GridView控件的编辑功能正常工作，将OldValuesParameterFormatString属性改成默认值0. 或干脆在代码声明里将该属性删除。完成上述修改后，最终的GridView 和 ObjectDataSource的声明代码看起来应该和下面的差不多： asp:TextBox ID=ProductName runat=server Text= / * asp:Label ID=Label2 runat=server Text= / $asp:TextBox ID=UnitPrice runat=server Columns=8 Text= * asp:Label ID=Label1 runat=server Text= / 要测试位于缓存层的SQL cache dependency，先在ProductCL类的AddCacheItem方法里设置断