.NetCore之接口缓存的实现示例
1、问题：我们平时做开发的时候肯定都有用到缓存这个功能，一般写法是在需要的业务代码里读取缓存、判断是否存在、不存在则读取数据库再设置缓存这样一个步骤。但是如果我们有很多地方业务都有用到缓存，我们就需要在每个地方都写关于缓存的代码，这样会造成很多重复代码，同时对业务侵入不利于后续的开发维护。
2、一般的解决办法是将缓存的功能提取出来，然后在需要用到缓存的地方调用即可。这样确实减少了很多重复代码，但这样还是会存在整个项目通用的缓存功能侵入业务代码，那我们有什么办法将缓存功能完全提取出来，达到业务代码零侵入呢？
3、既然我们缓存存的是接口的业务数据，那么为何我们不能直接把整个接口缓存起来呢，即将整个接口返回的数据缓存？同时要达到业务零侵入，那我们是不是想到了反射、特性呢？没错，我们使用的就是ActionFilterAttribute，关于ActionFilterAttribute无非就是OnActionExecuting（执行动作方法前触发）、OnActionExecuted（执行动作方法后触发）、OnResultExecuting（在执行操作结果之前触发）、OnResultExecuted（在执行操作结果之后触发）这四个方法，相信很多小伙伴都用到过，这里就不细说了。那我们现在的解决方案是：在OnActionExecuting（执行动作方法前触发）里判断是否存在缓存，如果存在则不去执行接口业务，直接返回数据。还有一个问题，一般接口都会有入参，入参不同输出的数据也不同（比如我有一个分页的接口，传的page参数不同，得到的结果也不同），这个怎么解决呢？我们只需要把接口所有参数拼凑起来，然后MD5加密成一个字符串，将其作为缓存的key，那么即使同一个接口、参数不同也会得到不同的key。
4、废话不多说，直接上代码。
publicclassApiCache:ActionFilterAttribute
{
///
///Header是否参与缓存验证
///
publicboolSignHeader=false;
///
///缓存有效时间（分钟）
///
publicintCacheMinutes=5;///
///
///
///Header是否参与请求体签名
///缓存有效时间（分钟）
publicApiCache(boolSignHeader=false,intCacheMinutes=5)
{
this.SignHeader=SignHeader;
this.CacheMinutes=CacheMinutes;
}
publicoverridevoidOnActionExecuting(ActionExecutingContextfilterContext)
{
//请求体签名
stringcacheKey=getKey(filterContext.HttpContext.Request);
//根据签名查询缓存
stringdata=CsRedisHepler.Get(cacheKey);
if(!string.IsNullOrWhiteSpace(data))
{
//有缓存则设置返回信息
varcontent=newMicrosoft.AspNetCore.Mvc.ContentResult();
content.Content=data;
content.ContentType="application/json;charset=utf-8";
content.StatusCode=200;
filterContext.HttpContext.Response.Headers.Add("ContentType","application/json;charset=utf-8");
filterContext.HttpContext.Response.Headers.Add("CacheData","Redis");
filterContext.Result=content;
}
}
publicoverridevoidOnActionExecuted(ActionExecutedContextfilterContext)
{
base.OnActionExecuted(filterContext);
}
publicoverridevoidOnResultExecuting(ResultExecutingContextfilterContext)
{
base.OnResultExecuting(filterContext);
}
publicoverridevoidOnResultExecuted(ResultExecutedContextfilterContext)
{
if(filterContext.HttpContext.Response.Headers.ContainsKey("CacheData"))return;
//获取缓存key
stringcacheKey=getKey(filterContext.HttpContext.Request);
vardata=JsonSerializer.Serialize((filterContext.ResultasMicrosoft.AspNetCore.Mvc.ObjectResult).Value);
//如果缓存null，则设置较短过期时间（此处是防止缓存穿透）
vardisData=JsonSerializer.Deserialize>(data);
if(disData.ContainsKey("data")&&disData["data"]==null)
{
CacheMinutes=1;
}
CsRedisHepler.Set(cacheKey,data,TimeSpan.FromMinutes(CacheMinutes));
}
///
///请求体MDH签名
///
///
///
这里使用的是redis，也可以选择其他的，代码简单没有做适配，这样我们只需要在用到缓存的接口上加上[ApiCache(CacheMinutes=1)]特性就行啦，关于参数的话也可以根据自己的业务需求来定制。
5、关于缓存的三座大山：缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩，这块网上有很多的资料可以看，这里只做一个简单的介绍跟解决思路。
缓存穿透：访问一个不存在的key时，请求会穿过缓存直接请求数据库。比如现在有个接口是分页的，然后客户端请求接口的时候将pageindex参数给的很大，大到该接口不可能有这么多页的数据时，每次请求都会穿过缓存去查数据库。如果有人故意攻击接口就会给数据库造成巨大压力甚至挂掉。当然，这里我们肯定也要做一些业务参数的校验，比如每页条数不能超过多少之类的，总之不能轻信客户端传过来的参数。
解决方案：最简单有效的解决方案是当在数据库也查不到数据的时候，设置一个value为null的缓存值（该值的过期时间要尽量短），这样就可以避免恶意攻击。另外就是使用布隆过滤器。
我们这里使用的解决方案是第一种设置null值，在上述的代码中有注释。不过这里最好接口有一个返回规范，比如每个接口返回固定值：message、code、data这几个字段，那么我们只需判断data是否为空来设置过期时间。
缓存击穿：某一个访问量极高的key过期，导致所有请求打在数据库上。
解决方案：将访问量高德key设置永不过期、使用互斥锁。我们这里使用设置key永不过期就行，具体实现就是加一个是否过期的字段从外部传入，再根据该字段判断是否设置过期时间。同时可以写一个定时任务去更新设置为永不过期的key值。
缓存雪崩：某一时刻多个高访问量的key同时过期。
解决方案：在设置过期时间的时候将每个key的过期时间设置分布开来，在上述代码中CacheMinutes字段改成过期时间范围从。。。到。。。，然后key的过期时间从范围中取一个随机值。
当然这里讲到的解决方案也只是个人常用的，也可以使用其他解决方案。
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