為了創(chuàng)建可擴(kuò)展、高性能的基于WEB的應(yīng)用,ASP.NET提供一個稱為數(shù)據(jù)緩存(Data Caching)的特性。數(shù)據(jù)緩存支持將頻繁訪問的數(shù)據(jù)對象可編程地存放在內(nèi)存中。這一特性可擴(kuò)展以廣泛地提高查詢Oracle數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的ASP.NET應(yīng)用的性能。本文講述一個策略,可用于采用Web Farm環(huán)境中的ASP.NET Web應(yīng)用緩存Oracle數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)。這個技巧允許在內(nèi)存中緩存頻繁訪問的Oracle數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù),而不是頻繁訪問數(shù)據(jù)庫來取數(shù)據(jù)。這可以幫助避免到Oracle數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的不必要的遠(yuǎn)路。進(jìn)一步的,文章提出了一個保持緩存數(shù)據(jù)以使其始終與Oracle數(shù)據(jù)同步的實(shí)現(xiàn)。
ASP.NET中的數(shù)據(jù)緩存
ASP.NET中的數(shù)據(jù)緩存由Cache類和System.Web.Caching命名空間中的CacheDependency類支持。Cache類提供向緩存插入和從中取出數(shù)據(jù)的方法。CacheDependency類允許為緩存中數(shù)據(jù)項(xiàng)的指定其依賴項(xiàng)。當(dāng)我們用Insert和Add方法將項(xiàng)目加入緩存中,可以指定一個項(xiàng)目的過期(expiration)策略。我們可以用Insert方法的absoluteExpiration屬性來定義緩存中一個項(xiàng)目的生命期。這個屬性允許你指定相應(yīng)數(shù)據(jù)項(xiàng)過期的準(zhǔn)確時(shí)間。也可以使用slidingExpiration屬性來指定項(xiàng)目過期的流逝時(shí)間(基于它被訪問的時(shí)間)。一旦一個項(xiàng)目過期,它從緩存中被清除。除非它再次被加入緩存中,否則再試圖訪問,將返回一個空值。
設(shè)定緩存依賴
ASP.NET使我們可以基于一個外部文件、目錄或另一個緩存項(xiàng)來定義一個緩存項(xiàng)的依賴,即所謂文件依賴與鍵依賴。若一個依賴項(xiàng)改變,緩存項(xiàng)自動失效并被從緩存中清除。當(dāng)相應(yīng)的數(shù)據(jù)源改變時(shí),我們可以用這種方法來從緩存中刪除項(xiàng)目。例如,若我們的應(yīng)用從一個XML文件中取數(shù)據(jù)并顯示在一個表格(grid)中,我們可以把文件中的數(shù)據(jù)存放到緩存中,并設(shè)定緩存依賴于那個XML文件。當(dāng)XML文件被更新,數(shù)據(jù)項(xiàng)就從緩存中被清除出去。這一事件發(fā)生時(shí),應(yīng)用重新讀入XML文件,最新的數(shù)據(jù)項(xiàng)副本被再一次插入緩存中。進(jìn)一步的,回調(diào)事件處理器可被設(shè)定為一個監(jiān)聽者,當(dāng)緩存項(xiàng)被刪除時(shí)得到通知。這使得我們不需要反復(fù)輪詢緩存來確定數(shù)據(jù)項(xiàng)是否已無效。
Oracle數(shù)據(jù)庫上的ASP.NET緩存依賴
現(xiàn)在考慮這樣一個情景:數(shù)據(jù)存放于Oracle數(shù)據(jù)庫中,一個ASP.NET應(yīng)用通過ADO.NET來訪問。進(jìn)一步,我們假設(shè)數(shù)據(jù)庫表中的數(shù)據(jù)一般是靜態(tài)的,并被這個Web應(yīng)用頻繁訪問。表上的DML操作很少而對數(shù)據(jù)有很多Select。這種情況是數(shù)據(jù)緩存技術(shù)的理想應(yīng)用。但不幸的是,ASP.NET并不允許設(shè)定一個緩存項(xiàng)依賴于存放在數(shù)據(jù)庫表中的數(shù)據(jù)。進(jìn)一步,現(xiàn)實(shí)世界中,基于Web的系統(tǒng),Web服務(wù)器和Oracle數(shù)據(jù)庫服務(wù)器總是會運(yùn)行在不同的機(jī)器上,使得緩存無效操作更有挑戰(zhàn)性。另外,多數(shù)基于Web的應(yīng)用采用Web farms,同一個應(yīng)用的實(shí)例在不同的Web服務(wù)器上跑以負(fù)載均衡。這種情況使得數(shù)據(jù)庫緩存問題稍稍復(fù)雜一些。
為了進(jìn)一步研究上述問題的解決方案,我們舉一個Web應(yīng)用的例子來說明如何實(shí)現(xiàn)。例子中,我們使用VB.NET實(shí)現(xiàn)的ASP.NET應(yīng)用,通過Oracle Data Provider for .NET (ODP)來訪問 Oracle 9i數(shù)據(jù)庫。
這個例子使用Oracle數(shù)據(jù)庫中一個名為Employee的表。我們?yōu)樵摫砩?/SPAN>insert, update, delete設(shè)定觸發(fā)器。這些觸發(fā)器調(diào)用一個封裝了一個Java存儲過程的PL/SQL函數(shù)。這個Java存儲過程負(fù)責(zé)更新緩存依賴的文件。
ASP.NET Tier的VB.NET實(shí)現(xiàn)
我們設(shè)計(jì)了含一個回調(diào)方法的監(jiān)聽類來處理緩存項(xiàng)無效時(shí)的通知。這個回調(diào)方法RemovedCallback用一個代理(delegate)函數(shù)來注冊;卣{(diào)方法onRemove的聲明必須與CacheItemRemovedCallback代理聲明又相同的簽名。
Dim onRemove As CacheItemRemovedCallback = Nothing
onRemove = New CacheItemRemovedCallback(AddressOf RemovedCallback)
監(jiān)聽事件處理方法RemovedCallback負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)庫觸發(fā)器的通知,其定義如下。若緩存項(xiàng)失效,可用數(shù)據(jù)庫方法調(diào)用getRecordFromdatabase()從數(shù)據(jù)庫取出數(shù)據(jù)。參數(shù)”key”指從緩存中刪除的項(xiàng)的索引位置。參數(shù)”value”指從緩存中刪除的數(shù)據(jù)對象。參數(shù)"CacheItemRemovedReason"指從緩存中刪除數(shù)據(jù)項(xiàng)的原因。
PublicSub RemovedCallback(ByVal key AsString, ByVal value AsObject, ByVal reason As CacheItemRemovedReason)
Dim Source As DataView
Source = getRecordFromdatabase()
Cache.Insert("employeeTable ", Source, New
System.Web.Caching.CacheDependency("d:\download\tblemployee.txt"),
Cache.NoAbsoluteExpiration, Cache.NoSlidingExpiration,
CacheItemPriority.Normal, onRemove)
EndSub
方法getRecordFromdatabase()負(fù)責(zé)查詢數(shù)據(jù)庫表Employee并返回一個DataView對象引用。它使用一個名為getEmployee的存儲過程來抽象從Employee表中取數(shù)據(jù)的SQL。這個方法有一個名為p_empid的參數(shù),表示Employee的主鍵。
PublicFunction getRecordFromdatabase (ByVal p_empid As Int32) As DataView
Dim con As OracleConnection = Nothing
Dim cmd As OracleCommand = Nothing
Dim ds As DataSet = Nothing
Try
con = getDatabaseConnection( "UserId=scott;Password=tiger;Data Source=testingdb;")
cmd = New OracleCommand("Administrator.getEmployee", con)
cmd.CommandType = CommandType.StoredProcedure
cmd.Parameters.Add(New OracleParameter("employeeId", OracleDbType.Int64)).Value = p_empid
Dim param AsNew OracleParameter("RC1", OracleDbType.RefCursor)
cmd.Parameters.Add(param).Direction = ParameterDirection.Output
Dim myCommand AsNew OracleDataAdapter(cmd)
ds = New DataSet
myCommand.Fill(ds)
Dim table As DataTable = ds.Tables(0)
Dim index As Int32 = table.Rows.Count
Return ds.Tables(0).DefaultView
Catch ex As Exception
ThrowNew Exception("Exception in Database Tier Method getRecordFromdatabase () " + ex.Message, ex)
Finally
Try
cmd.Dispose()
Catch ex As Exception
Finally
cmd = Nothing
EndTry
Try
con.Close()
Catch ex As Exception
Finally
con = Nothing
EndTry
EndTry
EndFunction
函數(shù)getDatabaseConnection接受一個連接字符串(connection stirng)為參數(shù),返回一個OracleConnection對象引用。
PublicFunction getDatabaseConnection(ByVal strconnection as string) As OracleConnection
Dim con As Oracle.DataAccess.Client.OracleConnection = Nothing
Try
con = New Oracle.DataAccess.Client.OracleConnection
con.ConnectionString = strconnection
con.Open()
Return con
Catch ex As Exception
ThrowNew Exception("Exception in Database Tier Method getOracleConnection() " + ex.Message, ex)
EndTry
EndFunction
Oracle數(shù)據(jù)庫Tier實(shí)現(xiàn)
定義Employee表上DML事件的觸發(fā)器體如下。這個觸發(fā)器簡單的調(diào)用一個PL/SQL包裹函數(shù)來更新名為tblemployee.txt的操作系統(tǒng)文件。文件副本在兩臺機(jī)器(機(jī)器1和機(jī)器2)上更新。兩臺機(jī)器運(yùn)行同一個Web應(yīng)用的不同實(shí)例來均衡負(fù)載。這里administrator指Oracle數(shù)據(jù)庫的方案(schema)對象所有者。
begin
administrator.plfile('machine1\\download\\ tblemployee.txt');
administrator.plfile('machine2\\download\\ tblemployee.txt');
end;
為更新緩存依賴文件,我們需要寫一個C函數(shù)或Java存儲過程。我們的例子中選擇了Java存儲過程,因?yàn)?/SPAN>Oracle數(shù)據(jù)庫服務(wù)器有一個內(nèi)置的JVM,使得書寫Java存儲過程很方便。必須有足夠的內(nèi)存分配給Oracle實(shí)例的系統(tǒng)全局區(qū)(SGA)中的Java池。靜態(tài)方法updateFile接受一個絕對路徑作為參數(shù),并在合適的目錄中創(chuàng)建緩存依賴文件。若文件已經(jīng)存在,則先刪除然后創(chuàng)建。
import java.io.*;
public class UpdFile {public static void updateFile(String filename)
{
try {
File f = new File(filename);
f.delete();
f.createNewFile();
}
catch (IOException e)
{
// log exception
}
};
PL/SQL包裹實(shí)現(xiàn)如下。包裹函數(shù)以文件名為參數(shù),調(diào)用Java存儲過程中updateFile方法。
(p_filename IN VARCHAR2)
AS LANGUAGE JAVA
NAME 'UpdFile.updateFile (java.lang.String)';
Web Farm部署中的Oracle數(shù)據(jù)緩存
正如我們討論的例子中所示,Web服務(wù)器1和機(jī)器2構(gòu)成了一個Web Farm來為我們的Web應(yīng)用提供負(fù)載均衡。每臺機(jī)器運(yùn)行同一個Web應(yīng)用的一個實(shí)例。在這個情況下,每個實(shí)例可以擁有自己的存放在Cache對象中的緩存數(shù)據(jù)副本。當(dāng)Employee表改變,相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫觸發(fā)器更新兩臺機(jī)器上的文件tblemployee.txt。每個實(shí)例都指定一個到tblemployee.txt的緩存依賴,Web Farm的兩個實(shí)例都可以正確更新,使得兩個實(shí)例上的數(shù)據(jù)緩存可以和數(shù)據(jù)庫表Employee保持同步。
結(jié)論
數(shù)據(jù)緩存是優(yōu)化Oracle數(shù)據(jù)庫上ASP.NET應(yīng)用的有效技巧。盡管ASP.NET不允許設(shè)定緩存的數(shù)據(jù)庫依賴,Oracle觸發(fā)器協(xié)同Java存儲過程可以擴(kuò)展ASP.NET緩存的威力從而允許Oracle數(shù)據(jù)庫緩存。這個技巧也可以適用于Web Farm部署。