{"id":28455,"date":"2019-07-02T00:00:00","date_gmt":"2019-07-01T22:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/blexin.com\/?p=28455"},"modified":"2021-01-13T09:40:31","modified_gmt":"2021-01-13T08:40:31","slug":"in-memory-caching-in-asp-net-core","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blexin.com\/it\/blog\/in-memory-caching-in-asp-net-core\/","title":{"rendered":"In-memory caching in ASP.NET Core"},"content":{"rendered":"\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Credo sia capitato a tutti, nel nostro lavoro, di ricevere richieste da parte del cliente, o feedback da utenti dei nostri applicativi, di incrementare la velocit\u00e0 di risposta.<\/p>\n\n\n\n

Se non basta seguire le best practices <\/strong>nel nostro codice, oppure ottimizzare la lettura dati, dobbiamo allora far ricorso al caching per dare una “spintarella” alle nostre applicazioni.<\/p>\n\n\n\n

Il caching consiste nel conservare da qualche parte le informazioni che cambiano meno frequentemente. Cosa voglia dire \u201cfrequentemente\u201d \u00e8 un requisito business della nostra applicazione.<\/p>\n\n\n\n

In questo articolo vedremo cosa offre ASP.NET Core in tema di caching.<\/p>\n\n\n\n

IMemoryCache e IDistributedCache<\/h2>\n\n\n\n

Queste due interfacce rappresentano il meccanismo built-in <\/em>per il caching in .NET Core. Tutte le altre tecniche, di cui magari avete gi\u00e0 sentito parlare, si basano su di esse. In questo articolo ci occuperemo dell‘in-memory cache,<\/em> mentre nel prossimo articolo esamineremo la distributed cache.<\/em><\/p>\n\n\n\n

Abilitare in-memory caching in ASP.NET Core<\/h2>\n\n\n\n

La cache in-memory di ASP.NET Core \u00e8 una funzionalit\u00e0 che possiamo incorporare nella nostra applicazione tramite il metodo ConfigureServices nella classe Startup, come mostrato nello snippet di codice che segue:<\/p>\n\n\n

\npublic void ConfigureServices(IServiceCollection services)\n{\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0services.AddMvc();\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0services.AddMemoryCache();\n}\n<\/pre><\/div>\n\n\n
Il metodo AddMemoryCache<\/strong> ci permette di registrare l’interfaccia IMemoryCache<\/em> che, come detto sopra, \u00e8 la base da utilizzare per il caching. Di seguito, vediamo la definizione dell’interfaccia nel framework:<\/p>\n\n\n
\npublic interface IMemoryCache : IDisposable\n{\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0bool TryGetValue(object key, out object value);\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0ICacheEntry CreateEntry(object key);\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0void Remove(object key);\n}\n<\/pre><\/div>\n\n\n
I metodi presenti nell’interfaccia non sono i soli disponibili per poter lavorare con la cache. Esistono diverse estensioni che arricchiscono le API disponibili e ne facilitano enormemente l’utilizzo, come vedremo in seguito. Ad esempio:<\/p>\n\n\n
\npublic static class CacheExtensions\n{\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0public static TItem Get<titem>(this IMemoryCache cache, object key);\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0public static TItem Set<titem>(this IMemoryCache cache, object key, TItem value, MemoryCacheEntryOptions options);\n\u00a0\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0public static bool TryGetValue<titem>(this IMemoryCache cache, object key, out TItem value);\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0...\n}\n<\/pre><\/div>\n\n\n
Una volta registrata, l’interfaccia \u00e8 iniettabile nei costruttori delle classi interessate a usarla, come di seguito:<\/p>\n\n\n
\nprivate IMemoryCache cache;\npublic MyCacheController(IMemoryCache cache)\n{\u00a0\u00a0\u00a0 \n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0this.cache = cache;\n}\n<\/pre><\/div>\n\n\n
Vediamo ora come aggiungere e leggere oggetti in una cache.<\/p>\n\n\n\n
Lettura e scrittura oggetti in cache tramite IMemoryCache<\/h2>\n\n\n\n
Per scrivere un oggetto utilizzando l’interfaccia IMemoryCache<\/strong>, bisogna utilizzare il metodo generico Set<T>()<\/strong> :<\/p>\n\n\n
\n[HttpGet]\npublic string Get()\n{\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0cache.Set(\u201cMyKey\u201d, DateTime.Now.ToString());\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0return \u201cThis is a test method...\u201d;\n}\n<\/pre><\/div>\n\n\n
Il metodo in questione accetta due parametri: il primo \u00e8 la chiave con cui verr\u00e0 identificato l’oggetto inserito nella cache, il secondo \u00e8 invece il valore. Per recuperare un oggetto dalla cache, viene utilizzato il metodo generico Get<T>():<\/strong><\/p>\n\n\n
\n[HttpGet(\u201c{key}\u201d)]\npublic string Get(string key)\n{\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0return cache.Get<string>(key);\n}\n<\/pre><\/div>\n\n\n
Se non siamo sicuri che una specifica chiave sia presente nella cache, possiamo invocare il metodo TryGetValue(), che restituisce un booleano indicante l’esistenza o meno della chiave richiesta.<\/p>\n\n\n\n
Di seguito, come \u00e8 possibile modificare il metodo Get() <\/em>utilizzando TryGetValue<\/em>.<\/p>\n\n\n
\n[HttpGet(\u201c{key}\u201d)]\npublic string Get(string key)\n{\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0string obj;\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0if (!cache.TryGetValue&lt;string>(key, out obj))\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0obj = DateTime.Now.ToString();\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0cache.Set&lt;string>(key, obj);\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0return obj;\n}\n<\/pre><\/div>\n\n\n
Possiamo, in alternativa, scegliere il metodo GetOrCreate() <\/strong>che esegue il check sull’esistenza della chiave richiesta e, in caso negativo, la crea.<\/p>\n\n\n
\n[HttpGet(\u201c{key}\u201d)]\npublic string Get(string key)\n{\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0return cache.GetOrCreate&lt;string>(\u201ckey\u201d,\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0cacheEntry => {\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0return DateTime.Now.ToString();\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0});\n}\n<\/pre><\/div>\n\n\n
Come impostare le politiche di scadenza dei dati in cache<\/h2>\n\n\n\n
La classe MemoryCacheEntryOptions<\/strong> ci mette a disposizione varie possibilit\u00e0 per poter gestire la scadenza dei dati cachati<\/em>.<\/p>\n\n\n\n
Possiamo indicare un tempo fisso, dopo il quale far scadere una determinata chiave (absolute expiry<\/strong>), oppure farla scadere, nel caso in cui non venga letta dopo un certo intervallo di tempo (sliding expiry<\/strong>). Inoltre, c’\u00e8 la possibilit\u00e0 di creare dipendenze tra oggetti in cache utilizzando gli Expiration Token<\/strong>. Ecco qualche esempio:<\/p>\n\n\n
\n\/\/absolute expiration using TimeSpan\n_cache.Set("key", item, TimeSpan.FromDays(1));\n\u00a0\n\/\/absolute expiration using DateTime\n_cache.Set("key", item, new DateTime(2020, 1, 1));\n\u00a0\n\/\/sliding expiration (scade se non viene letta per 7 giorni)\n_cache.Set("key", item, new MemoryCacheEntryOptions\n{\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0SlidingExpiration = TimeSpan.FromDays(7)\n});\n\u00a0\n\/\/use both absolute and sliding expiration\n_cache.Set("key", item, new MemoryCacheEntryOptions\n{\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0AbsoluteExpirationRelativeToNow = TimeSpan.FromDays(30),\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0SlidingExpiration = TimeSpan.FromDays(7)\n});\n\u00a0\n\/\/ This method adds a trigger to refresh the data from background\nprivate void UpdateReset()\n{\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0var mo = new MemoryCacheEntryOptions();\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0mo.RegisterPostEvictionCallback(RefreshAllPlacessCache_PostEvictionCallback);\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0mo.AddExpirationToken(new CancellationChangeToken(new CancellationTokenSource(TimeSpan.FromMinutes(35)).Token));\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Cache.Set(CACHE_KEY_PLACES_RESET, DateTime.Now, mo);\n}\n\u00a0\n\/\/ Method triggered by the cancellation token that triggers the PostEvictionCallBack\nprivate async void RefreshAllPlacesCache_PostEvictionCallback(object key, object value, EvictionReason reason, object state)\n{\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\/\/ Regenerate a set of updated data\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0var places = await GetLongGeneratingData();\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Cache.Set(CACHE_KEY_PLACES, places, TimeSpan.FromMinutes(40));\n\u00a0\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\/\/ Re-set the cache to be reloaded in 35min\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0UpdateReset();\n}\n<\/pre><\/div>\n\n\n
Cache callback<\/h2>\n\n\n\n
Un’altra interessante feature utilizzabile tramite la classe MemoryCacheEntryOptions<\/strong> \u00e8 quella che ci permette di registrare una callback che venga eseguita quando un item \u00e8 rimosso dalla cache:<\/p>\n\n\n
\nMemoryCacheEntryOptions cacheOption = new MemoryCacheEntryOptions()\u00a0 \n{\u00a0 \n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0AbsoluteExpirationRelativeToNow = (DateTime.Now.AddMinutes(1) - DateTime.Now),\u00a0 \n};\u00a0 \ncacheOption.RegisterPostEvictionCallback(\u00a0 \n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0(key, value, reason, substate) =>\u00a0 \n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0{\u00a0 \n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Console.Write("Cache expired!");\u00a0 \n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0}); \n<\/pre><\/div>\n\n\n
Cache tramite Tag Helper<\/h2>\n\n\n\n
Esistono altre implementazioni dell\u2019interfaccia IMemoryCache,<\/em> che possono tornare molto utili. Ad esempio, in ambito Web, se utilizziamo il framework ASP.NET Core, possiamo memorizzare porzioni di pagina tramite l’uso del Tag helper cache<\/strong>. L’utilizzo di questo tag in una View \u00e8 particolarmente semplice:<\/p>\n\n\n
\n<cache>\n<p>Ora: @DateTime.Now<\/p>\n<\/cache>\n<\/pre><\/div>\n\n\n
Ad ogni successiva richiesta della pagina in cui \u00e8 contenuto questo tag, il corpo del paragrafo verr\u00e0 letto dalla cache. Naturalmente, il modo in cui l’abbiamo utilizzato ha la sola funzione di esempio, ma ne potete apprezzare le capacit\u00e0 quando provate a renderizzare un pezzo di pagina che richieda molte risorse. Generalmente, il candidato principale ad essere cachato \u00e8 una chiamata ad un view component<\/a>.<\/p>\n\n\n
\n<cache expires-on="@TimeSpan.FromSeconds(600)">\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0@await Component.InvokeAsync("BlogPosts", new { tag = "popular" })\n<\/cache>\n<\/pre><\/div>\n\n\n
Nello snippet di codice, potete vedere anche come gestire il periodo di permanenza nella cache tramite l’attributo expires-on<\/strong>. Ne esistono altri due alternativi:<\/p>\n\n\n\n
  • expires-after: da valorizzare con un TimeSpan per indicare un periodo di tempo, trascorso il quale, il contenuto dovr\u00e0 essere rigenerato<\/li>
  • expires-sliding: da valorizzare anch’esso con un TimeSpan indicante un periodo di inattivit\u00e0. Ogni volta che il contenuto viene letto dalla cache, la sua rimozione viene rimandata<\/li><\/ul>\n\n\n\n
    Altro aspetto personalizzabile \u00e8 la possibilit\u00e0 di configurare il criterio di inserimento in cache. Potremmo, infatti, avere l’esigenza di aggiornare il nostro oggetto cachato in base ad alcune variabili. Tali esigenze sono coperte dai seguenti attributi vary-by-<\/strong> :<\/p>\n\n\n\n
    • vary-by-route: viene valorizzato con il nome di un route parameter<\/strong>, per esempio id, per indicare che il contenuto deve essere rigenerato al variare dell’id della risorsa che stiamo visualizzando<\/li>
    • vary-by-query: il contenuto viene generato e messo in cache al variare della chiave querystring<\/strong> indicata<\/li>
    • vary-by-user: va impostato a true quando visualizziamo dati specifici per l’utente loggato come ad esempio il riquadro del suo profilo, contenente il nome e la foto.<\/li>
    • vary-by-header: per far variare la cache in base ad un intestazione della richiesta HTTP, come ad esempio “Accept-Language” se la stiamo usando per visualizzare contenuti in lingua;<\/li>
    • vary-by-cookie: permette di far variare la cache in base al contenuto di un cookie, di cui dobbiamo indicare il nome<\/li><\/ul>\n\n\n\n
      \u00c8 possibile utilizzare uno o pi\u00f9 attributi vary-by- per realizzare politiche di caching avanzate, ma, riprendendo una famosa citazione, “da grandi poteri derivano grandi responsabilit\u00e0”.<\/em><\/p>\n\n\n\n
      Conclusioni<\/h2>\n\n\n\n
      L’utilizzo del caching in-memory consente di archiviare i dati nella memoria del server e ci aiuta a migliorare le prestazioni dell’applicazione, rimuovendo richieste non necessarie a origini dati esterne. Come abbiamo visto, \u00e8 estremamente semplice da utilizzare e flessibile da configurare.<\/p>\n\n\n\n
      Vi ricordo che quest’approccio non \u00e8 utilizzabile quando la vostra app \u00e8 ospitata su pi\u00f9 server o in un ambiente di hosting cloud. Descriveremo questo scenario nel prossimo articolo, dove parleremo del caching distribuito.<\/p>\n\n\n\n
      Alla prossima!<\/p>\n\n\n\n\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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