.NetCore之接口緩存怎么弄

這篇文章主要介紹.NetCore之接口緩存怎么弄，文中介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

1、問題：我們平時做開發的時候肯定都有用到緩存這個功能，一般寫法是在需要的業務代碼里讀取緩存、判斷是否存在、不存在則讀取數據庫再設置緩存這樣一個步驟。但是如果我們有很多地方業務都有用到緩存，我們就需要在每個地方都寫關于緩存的代碼，這樣會造成很多重復代碼，同時對業務侵入不利于后續的開發維護。

2、一般的解決辦法是將緩存的功能提取出來，然后在需要用到緩存的地方調用即可。這樣確實減少了很多重復代碼，但這樣還是會存在整個項目通用的緩存功能侵入業務代碼，那我們有什么辦法將緩存功能完全提取出來，達到業務代碼零侵入呢？

3、既然我們緩存存的是接口的業務數據，那么為何我們不能直接把整個接口緩存起來呢，即將整個接口返回的數據緩存？同時要達到業務零侵入，那我們是不是想到了反射、特性呢？沒錯，我們使用的就是ActionFilterAttribute，關于ActionFilterAttribute無非就是OnActionExecuting（執行動作方法前觸發）、OnActionExecuted（執行動作方法后觸發）、OnResultExecuting（在執行操作結果之前觸發）、OnResultExecuted（在執行操作結果之后觸發）這四個方法，相信很多小伙伴都用到過，這里就不細說了。那我們現在的解決方案是：在OnActionExecuting（執行動作方法前觸發）里判斷是否存在緩存，如果存在則不去執行接口業務，直接返回數據。還有一個問題，一般接口都會有入參，入參不同輸出的數據也不同（比如我有一個分頁的接口，傳的page參數不同，得到的結果也不同），這個怎么解決呢？我們只需要把接口所有參數拼湊起來，然后MD5加密成一個字符串，將其作為緩存的key，那么即使同一個接口、參數不同也會得到不同的key。

4、廢話不多說，直接上代碼。

public class ApiCache : ActionFilterAttribute
 {
  /// <summary>
  /// Header是否參與緩存驗證
  /// </summary>
  public bool SignHeader = false;
  /// <summary>
  /// 緩存有效時間（分鐘）
  /// </summary>
  public int CacheMinutes = 5;/// <summary>
  /// 
  /// </summary>
  /// <param name="SignHeader">Header是否參與請求體簽名</param>
  /// <param name="CacheMinutes">緩存有效時間（分鐘）</param>
  public ApiCache(bool SignHeader = false, int CacheMinutes = 5)
  {
   this.SignHeader = SignHeader;
   this.CacheMinutes = CacheMinutes;
  }


  public override void OnActionExecuting(ActionExecutingContext filterContext)
  {
   //請求體簽名
   string cacheKey = getKey(filterContext.HttpContext.Request);
   //根據簽名查詢緩存
   string data = CsRedisHepler.Get(cacheKey);
   if (!string.IsNullOrWhiteSpace(data))
   {
    //有緩存則設置返回信息
    var content = new Microsoft.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;
   }
  }

  public override void OnActionExecuted(ActionExecutedContext filterContext)
  {
   base.OnActionExecuted(filterContext);
  }

  public override void OnResultExecuting(ResultExecutingContext filterContext)
  {
   base.OnResultExecuting(filterContext);
  }

  public override void OnResultExecuted(ResultExecutedContext filterContext)
  {
   if (filterContext.HttpContext.Response.Headers.ContainsKey("CacheData")) return;
   //獲取緩存key
   string cacheKey = getKey(filterContext.HttpContext.Request);
   var data = JsonSerializer.Serialize((filterContext.Result as Microsoft.AspNetCore.Mvc.ObjectResult).Value);
   //如果緩存null，則設置較短過期時間（此處是防止緩存穿透）
   var disData = JsonSerializer.Deserialize<Dictionary<string, object>>(data);
   if(disData.ContainsKey("data") && disData["data"]==null)
   {
    CacheMinutes = 1;
   }
   CsRedisHepler.Set(cacheKey, data, TimeSpan.FromMinutes(CacheMinutes));
  }
  /// <summary>
  /// 請求體MDH簽名
  /// </summary>
  /// <param name="request"></param>
  /// <returns></returns>
  private string getKey(HttpRequest request)
  {
   var keyContent = request.Host.Value + request.Path.Value + request.QueryString.Value + request.Method + request.ContentType + request.ContentLength;
   try
   {
    if (request.Method.ToUpper() != "DELETE" && request.Method.ToUpper() != "GET" && request.Form.Count > 0)
    {
     foreach (var item in request.Form)
     {
      keyContent += $"{item.Key}={item.Value.ToString()}";
     }
    }
   }
   catch (Exception e)
   {

   }
   if (SignHeader)
   {
    var hs = request.Headers.Where(a => !(new string[] { "Postman-Token", "User-Agent" }).Contains(a.Key)).ToDictionary(a => a);
    foreach (var item in hs)
    {
     keyContent += $"{item.Key}={item.Value.ToString()}";
    }
   }
　　　　　　　//md5加密
   return CryptographyHelper.MD5Hash(keyContent);
  }

這里使用的是redis，也可以選擇其他的，代碼簡單沒有做適配，這樣我們只需要在用到緩存的接口上加上[ApiCache(CacheMinutes =1)]特性就行啦，關于參數的話也可以根據自己的業務需求來定制。

5、關于緩存的三座大山：緩存穿透、緩存擊穿、緩存雪崩，這塊網上有很多的資料可以看，這里只做一個簡單的介紹跟解決思路。

緩存穿透：訪問一個不存在的key時，請求會穿過緩存直接請求數據庫。比如現在有個接口是分頁的，然后客戶端請求接口的時候將pageindex參數給的很大，大到該接口不可能有這么多頁的數據時，每次請求都會穿過緩存去查數據庫。如果有人故意攻擊接口就會給數據庫造成巨大壓力甚至掛掉。當然，這里我們肯定也要做一些業務參數的校驗，比如每頁條數不能超過多少之類的，總之不能輕信客戶端傳過來的參數。

解決方案：最簡單有效的解決方案是當在數據庫也查不到數據的時候，設置一個value為null的緩存值（該值的過期時間要盡量短），這樣就可以避免惡意攻擊。另外就是使用布隆過濾器。

我們這里使用的解決方案是第一種設置null值，在上述的代碼中有注釋。不過這里最好接口有一個返回規范，比如每個接口返回固定值：message、code、data這幾個字段， 那么我們只需判斷data是否為空來設置過期時間。

緩存擊穿：某一個訪問量極高的key過期，導致所有請求打在數據庫上。

解決方案：將訪問量高德key設置永不過期、使用互斥鎖。我們這里使用設置key永不過期就行，具體實現就是加一個是否過期的字段從外部傳入，再根據該字段判斷是否設置過期時間。同時可以寫一個定時任務去更新設置為永不過期的key值。

緩存雪崩：某一時刻多個高訪問量的key同時過期。

解決方案：在設置過期時間的時候將每個key的過期時間設置分布開來，在上述代碼中CacheMinutes字段改成過期時間范圍從。。。到。。。，然后key的過期時間從范圍中取一個隨機值。

當然這里講到的解決方案也只是個人常用的，也可以使用其他解決方案。

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