.NET Core 响应缓存实现详解

一. 引言

响应缓存是浏览器或其他客户端缓存服务器响应的过程。这种机制可以加快对相同资源后续请求的处理速度，同时减少服务器重复处理相同响应的负担。

二. 响应缓存配置

ASP.NET Core 使用 ResponseCache 特性设置响应缓存头。同时，我们还可以利用响应缓存中间件从服务器端管理缓存行为。一旦设置完毕，客户端和其他代理可以读取这些缓存头，以确定如何缓存服务器响应。

1. 缓存配置示例

以下是在 Program 类中定义缓存配置的示例：

builder.Services.AddControllers(options =>
{
    options.CacheProfiles.Add("Default", new CacheProfile
    {
        Duration = 60,
        Location = ResponseCacheLocation.Any
    });
});

上述代码定义了一个名为“Default”的缓存配置，位置设置为公共，持续时间为60秒。

三. 应用缓存配置

我们可以将缓存配置应用于任意控制器或端点：

[HttpGet("default")]
[ResponseCache(CacheProfileName = "Default")]
public IActionResult Default()
{
    return Ok($"Default response was generated, {DateTime.Now}");
}

以上代码将默认的缓存控制设置应用于响应，结果为：cache-control: public,max-age=60。

四. 通过配置文件管理缓存配置

我们可以在应用程序设置文件中定义多个缓存配置，避免在 Program 类中硬编码缓存设置。

"CacheProfiles": {
  "Cache5Mins": {
    "Duration": 600,
    "Location": "Any"
  },
  "CacheVaryByHeader": {
    "Duration": 60,
    "Location": "Any",
    "VaryByHeader": "User-Agent"
  }
}

以上 JSON 定义了两个缓存配置：一个持续时间为600秒，另一个根据 User-Agent 头变化。

1. 读取配置示例

在 Program 类中使用 ConfigurationManager 类读取这些配置：

builder.Services.AddControllers(options =>
{
    var cacheProfiles = builder.Configuration
            .GetSection("CacheProfiles")
            .GetChildren();

    foreach (var cacheProfile in cacheProfiles)
    {
        options.CacheProfiles
        .Add(cacheProfile.Key, cacheProfile.Get<CacheProfile>());
    }
});

此方法可在应用程序中灵活地定义多个缓存配置。

五. 验证缓存响应

运行应用程序并验证响应缓存，确保配置生效。

1. 缓存验证示例

上面的截图是默认响应缓存配置文件；默认值为 60（1 分钟），直到该响应相同；在该持续时间之后，响应会发生变化。

上面的截图是针对缓存因标头响应缓存配置文件而变化的；默认值为 60（1 分钟），并且因标头属性值而异的是 User-Agent，直到该响应相同；在该持续时间之后，响应会发生变化。

六. 注意事项

虽然响应缓存能显著提升应用性能，但在某些情况下可能不适合使用。例如，当内容频繁变化或服务用户特定数据时，缓存可能导致不正确或不理想的行为。