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根据雨量站点信息计算降雨等值面数据

爱薇Ivy趣闻 2024-10-17 阅读 6
c#开发语言

在 C# 中，EasyCaching 是一个提供多种缓存机制的开源库，它支持内存缓存、分布式缓存（如 Redis、Memcached 等）以及多种持久化方案。它的主要目的是简化缓存的使用，让开发者能够更容易地集成和使用缓存。

EasyCaching 的基本使用

  1. 安装 NuGet 包：
    你可以通过 NuGet 包管理工具安装 EasyCaching。在你的项目中打开终端并运行：

    dotnet add package EasyCaching.Core

    如果你需要使用特定的扩展，比如 Redis，你可以安装相应的扩展包：

    dotnet add package EasyCaching.Redis

  2. 配置缓存：
    你需要在 Startup.cs 或者相应的配置文件中进行缓存的注册和配置。例如，配置 Memory 和 Redis 缓存：

    public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    // 注册 EasyCaching
    services.AddEasyCaching(options =>
    {
        options.UseInMemory("m1"); // 注册内存缓存
        options.UseRedis("redis1", config =>
        {
            config.DBConfig.EndPoints.Add("127.0.0.1:6379"); // 设置 Redis 连接
        }); // 注册 Redis 缓存
    });

    // 其他服务注册...
}

  3. 使用缓存：
    可以通过注入 IEasyCachingProviderFactory 或者具体的 IEasyCachingProvider 来使用缓存。以下是一个简单的例子：

    using EasyCaching.Core;
using System;

public class MyService
{
    private readonly IEasyCachingProvider _provider;

    public MyService(IEasyCachingProviderFactory factory)
    {
        _provider = factory.GetCachingProvider("m1"); // 使用指定的缓存提供器
    }

    public async Task<string> GetDataAsync(string key)
    {
        var cacheValue = await _provider.GetAsync<string>(key);
        if (!cacheValue.HasValue)
        {
            // 假设从某个数据源获取数据
            string valueFromDataSource = "some data";
            await _provider.SetAsync(key, valueFromDataSource, TimeSpan.FromMinutes(10));
            return valueFromDataSource;
        }
        return cacheValue.Value;
    }
}

EasyCaching 可以结合不同的缓存提供者来实现二级缓存。通过使用一级缓存（如内存缓存）与二级缓存（如 Redis、数据库等）相结合的方式，可以提高应用程序的性能和可伸缩性。

实现二级缓存

要在 EasyCaching 中实现二级缓存，你可以按照以下步骤进行配置：

  1. 安装必要的 NuGet 包：
    确保你已经安装了 EasyCaching 和你需要的缓存后端（如 Redis）。

    dotnet add package EasyCaching.Core
dotnet add package EasyCaching.Redis

  2. 配置缓存：
    在 Startup.cs 中配置一级缓存和二级缓存。以下是一个示例配置：

    public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    // 注册 EasyCaching
    services.AddEasyCaching(options =>
    {
        options.UseInMemory("localCache"); // 一级缓存：内存
        options.UseRedis("redisCache", config =>
        {
            config.DBConfig.EndPoints.Add("127.0.0.1:6379"); // 二级缓存：Redis
        });
    });

    // 其他服务注册...
}

  3. 实现二级缓存逻辑：
    在服务类中，你可以编写缓存访问逻辑，优先从一级缓存中获取值，如果找不到，再访问二级缓存：

    using EasyCaching.Core;
using System;

public class MyService
{
    private readonly IEasyCachingProvider _localCache;
    private readonly IEasyCachingProvider _redisCache;

    public MyService(IEasyCachingProviderFactory factory)
    {
        _localCache = factory.GetCachingProvider("localCache"); // 一级缓存
        _redisCache = factory.GetCachingProvider("redisCache"); // 二级缓存
    }

    public async Task<string> GetDataAsync(string key)
    {
        // 先尝试从一级缓存获取
        var localCacheValue = await _localCache.GetAsync<string>(key);
        if (localCacheValue.HasValue)
        {
            return localCacheValue.Value; // 直接返回
        }

        // 如果一级缓存未命中，尝试从二级缓存获取
        var redisCacheValue = await _redisCache.GetAsync<string>(key);
        if (redisCacheValue.HasValue)
        {
            // 将二级缓存的值存入一级缓存
            await _localCache.SetAsync(key, redisCacheValue.Value, TimeSpan.FromMinutes(10));
            return redisCacheValue.Value;
        }

        // 如果二级缓存也未命中，仿佛从数据源获取数据
        string valueFromDataSource = "fresh data"; // 这里实际应该从数据库等数据源获取
        await _localCache.SetAsync(key, valueFromDataSource, TimeSpan.FromMinutes(10));
        await _redisCache.SetAsync(key, valueFromDataSource, TimeSpan.FromMinutes(60));
        return valueFromDataSource;
    }
}

实现二级缓存的好处

  1. 提高性能：

    • 一级缓存（如内存缓存）速度极快，帮助减少读取的延迟。
    • 如果一级缓存未命中，通过二级缓存（如 Redis）提供更稳健的备份和数据共享。

  2. 降低数据库负载：

    • 通过二级缓存，减少了对数据库的直接访问，从而为数据库提供缓冲，降低负载和延迟。

  3. 数据一致性：

    • 在只访问一级缓存可能导致数据过时的问题时，二级缓存可以用作更持久的数据源，确保数据的一致性和最新性。

  4. 灵活性：

    • 使用不同类型的缓存提供者（如内存和 Redis），可以根据应用程序需求进行灵活组合，充分利用它们各自的优点。

  5. 缓存失效机制：

    • 决定不同缓存层次的失效策略，可以更加有效地控制内存使用，同时确保用户可以得到更新过的数据。

  6. 可扩展性：

    • 对于需要在多个服务实例间共享状态的分布式系统，二级缓存可否允许多个实例有效获取和存储共享数据。

结论

通过 EasyCaching 实现的二级缓存，可以在提高应用性能的同时，降低对后端服务的压力。这种设计还可以保证用户获得的数据是最新的，从而提升用户体验。

使用 AOP（面向切面编程）可以帮助你简化缓存逻辑的实现，从而使代码更加整洁。通过 AOP，你可以在方法调用前后自动处理缓存逻辑，而不必在每个方法中重复编写相同的缓存代码。

以下是一个使用 AOP 优化上述 EasyCaching 示例的步骤：

1. 安装必要的 NuGet 包

为了使用 AOP，你可以使用一个流行的 AOP 库，比如 Castle DynamicProxy 或者 AspectInjector。这里以 AspectInjector 为例，你可以通过 NuGet 安装：

dotnet add package AspectInjector

2. 创建缓存属性

创建一个自定义属性，用于标记需要缓存的方法。这个属性将会在运行时被拦截，并引入缓存逻辑：

using EasyCaching.Core;
using System;

[AttributeUsage(AttributeTargets.Method)]
public class CacheMethodAttribute : Attribute
{
    public string Key { get; }
    public TimeSpan Expiration { get; }

    public CacheMethodAttribute(string key, double expirationMinutes)
    {
        Key = key;
        Expiration = TimeSpan.FromMinutes(expirationMinutes);
    }
}

3. 创建一个缓存拦截器

接下来，创建一个拦截器，负责处理缓存的逻辑。你可以创建一个简单的缓存拦截器，利用 EasyCaching 来处理方法的缓存逻辑：

using System;
using System.Reflection;
using System.Threading.Tasks;
using AspectInjector.Broker;
using EasyCaching.Core;

[Aspect(Scope.Global)]
public class CachingAspect
{
    private readonly IEasyCachingProviderFactory _factory;

    public CachingAspect(IEasyCachingProviderFactory factory)
    {
        _factory = factory;
    }

    [Advice(Kind.Before, Targets.Method)]
    public async ValueTask AdviseAsync([Argument(Source.Name)] string methodName, [Argument(Source.ReturnType)] Type returnType, MethodInfo method, Func<ValueTask> proceed)
    {
        // 获取 CacheMethodAttribute 属性
        var cacheAttr = method.GetCustomAttribute<CacheMethodAttribute>();
        if (cacheAttr != null)
        {
            var provider = _factory.GetCachingProvider("localCache"); // 从配置中获取缓存
            var cacheKey = $"{methodName}_{string.Join("_", method.GetParameters())}"; // 生成缓存键

            // 尝试从缓存获取数据
            var cachedValue = await provider.GetAsync<string>(cacheKey);
            if (cachedValue.HasValue)
            {
                // 如果缓存中有数据，返回
                return cachedValue.Value;
            }

            // 执行原方法
            var result = await proceed(); // 调用原始方法

            // 将结果存入缓存
            await provider.SetAsync(cacheKey, result.ToString(), cacheAttr.Expiration);

            return result;
        }

        // 如果没有 CacheMethodAttribute，直接调用原方法
        return await proceed();
    }
}

4. 应用缓存属性到服务方法

在你的服务类中，你只需在需要缓存的方法上应用 CacheMethod 属性，示例如下：

public class MyService
{
    private readonly IEasyCachingProviderFactory _factory;

    public MyService(IEasyCachingProviderFactory factory)
    {
        _factory = factory;
    }

    [CacheMethod("GetData_Key", 10)] // 10分钟的缓存时间
    public async Task<string> GetDataAsync(string key)
    {
        // 从数据库或其他数据源获取数据
        string valueFromDataSource = "fresh data"; // 实际情况下这里应调用真实数据源
        return valueFromDataSource;
    }

    // 可以继续添加更多被缓存的方法
    [CacheMethod("GetOtherData_Key", 5)]
    public async Task<string> GetOtherDataAsync(string key)
    {
        // 从数据库或其他数据源获取其他数据
        string valueFromDataSource = "other fresh data"; // 实际情况下这里应调用真实数据源
        return valueFromDataSource;
    }
}

5. 注册拦截器

最后，确保在你的 DI 容器中注册拦截器和相关服务。你可以在 Startup.cs 中配置它们：

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    // 注册 EasyCaching
    services.AddEasyCaching(options =>
    {
        options.UseInMemory("localCache"); // 一级缓存
    });

    // 注册 AOP 拦截器
    services.AddTransient<CachingAspect>();

    services.AddTransient<MyService>(); // 注册你的服务类
}

好处

  1. 简化代码：通过 AOP，你可以避免在每个方法中重复编写缓存逻辑，保持代码简洁。

  2. 提高可维护性：集中管理缓存逻辑，让你在修改时只需要更改拦截器，而不需要逐一修改每个方法。

  3. 统一管理：通过定义缓存键和过期时间，可以很方便地进行管理和调整。

  4. 减少代码重复：减少了每个方法中相似代码的重复，使得代码更加干净和易懂。

通过这种方式，你可以轻松实现 AOP 缓存逻辑，提升代码质量和开发效率。

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