C# Academy · 课时

缓存模式与过期

Q: 「缓存模式与过期」这节课中我会学到什么？

应用旁路缓存模式并设置过期时间。 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 C# Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

应用旁路缓存模式并设置过期时间。

缓存模式与过期 是 CoddyKit 上的免费 C# Academy 课时。这是第 3 节课，共 4 节。你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。这是 C# Academy 学习路径的一部分，你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 C# Academy 课程共包含 4 节课。

缓存模式

读取和写入缓存的方式称为一种模式。Web 应用中最常见的是旁路缓存，由您的代码围绕数据源管理缓存。

旁路缓存模式

旁路缓存（延迟加载）分为三个步骤：检查缓存；未命中时从数据源加载数据并填充缓存；返回值。缓存会按需填充。

async Task<string> GetForecastAsync(string city)
{
    string key = $"forecast:{city}";
    string cached = await _cache.GetStringAsync(key);
    if (cached is not null) return cached;

    string fresh = await _api.LoadForecastAsync(city);
    await _cache.SetStringAsync(key, fresh);
    return fresh;
}

为什么过期不可或缺

缓存的数据可能会过时。过期会在一段时间后自动逐出条目，使下一次读取重新加载最新数据，在性能与数据新鲜度之间取得平衡。

绝对过期

绝对过期会在固定的时间点逐出条目，不论条目的使用情况如何。当数据只在已知的时间窗口内有效时，请使用它。

var options = new DistributedCacheEntryOptions
{
    AbsoluteExpirationRelativeToNow = TimeSpan.FromMinutes(10)
};

滑动过期

滑动过期会在每次访问时重置计时器。只要定期使用，条目就会继续保留；但在一段时间没有活动后会被逐出。这非常适合类似会话的数据。

var options = new DistributedCacheEntryOptions
{
    SlidingExpiration = TimeSpan.FromMinutes(5)
};

组合使用两种过期方式

您可以同时设置两种过期方式：滑动过期可以让经常使用的数据保持有效，而绝对上限则确保条目不会存活超过最大时长，从而最终强制刷新。

var options = new DistributedCacheEntryOptions
{
    SlidingExpiration = TimeSpan.FromMinutes(5),
    AbsoluteExpirationRelativeToNow = TimeSpan.FromHours(1)
};

在 Set 时应用选项

将 options（选项）作为 SetStringAsync（或 SetAsync）的第三个参数传入，使条目携带自己的过期策略。

await _cache.SetStringAsync(key, fresh, options);

写穿与缓存失效

源数据发生变化时，请逐出或更新缓存，以免读取到过时的值。旁路缓存通常会在写入时对受影响的键调用 RemoveAsync。

await _repository.UpdateForecastAsync(city, value);
await _cache.RemoveAsync($"forecast:{city}");

避免缓存击穿

如果一个热门键过期，许多请求可能会同时重新加载它，从而造成缓存击穿。您可以使用短时锁、略带随机性的过期时间或后台刷新来缓解，使只有一个请求重建条目。

选择过期时间值

请根据数据变化的频率和可接受的数据过时程度选择时长。参考数据可以容忍较长的生存时间；快速变化的数据则需要较短的生存时间，或采用基于事件的失效机制。

未命中的代价

每次未命中都会产生一次从数据源加载数据的开销，因此请设计键和生存时间，以最大化命中率。监控命中率和未命中率，随着时间推移调整缓存。

快速检查

测试缓存模式和过期机制。

总结

旁路缓存模式会检查缓存，未命中时加载数据，然后填充缓存。绝对过期会在固定时间逐出条目；滑动过期会在访问时重置计时器；您可以使用 DistributedCacheEntryOptions 将两者结合起来。在写入时使用 RemoveAsync 使缓存失效，防止缓存击穿，并根据访问模式和可接受的数据过时程度调整生存时间和键。

常见问题解答

「缓存模式与过期」课时是免费的吗？

是的 — 「缓存模式与过期」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习（内置代码编辑器和全天候 AI 导师）并解锁 C# Academy 课程的其余内容，请升级到 CoddyKit PRO。 C# Academy 课程共包含 4 节课。

「缓存模式与过期」这节课中我会学到什么？

应用旁路缓存模式并设置过期时间。你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 C# Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

学习 C# Academy 需要有经验吗？

无需任何先前经验。CoddyKit 上的 C# Academy 课程适合初学者到高级学习者，你可以从这里开始或从头开始，按照自己的节奏学习。这是第 3 节课，共 4 节。

「缓存模式与过期」课时需要多长时间？

大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动，所以你能稳步进步，并在网页和应用中从离开的地方继续。

我能在这节 C# Academy 课中编写并运行代码吗？

能。每节 C# Academy 课都包含内置代码编辑器，你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码，并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。

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