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Was ist System.Runtime.Caching?

Sowohl in Web- als auch Desktopanwendungen gibt es Daten, die ständig verwendet werden, aber sich nur selten aktualisieren. In diesen Fällen bietet sich zeitgesteuertes Zwischenspeichern (Caching) an. .NET bietet dafür seit .NET 4.0 die Komponente System.Runtime.Caching.dll.
Einen Vorläufer für System.Runtime.Caching gibt es schon seit .NET 1.0 innerhalb von ASP.NET im Namensraum System.Web.Caching in der System.Web.dll. Die in .NET 4.0 eingefürhet Komponente System.Runtime.Caching.dll ist jedoch in allen Anwendungsarten einsetzbar. System.Runtime.Caching bietet von Hause aus nur eine Art von Cache, den MemoryCache für den Hauptspeicher. Weitere Cache-Verfahren kann ein Programmierer durch Ableiten von der Basisklasse ObjectCache entwickeln. Das Caching-Feature von Windows Server AppFabric ist eine andere Option, die aber nicht auf System.Runtime.Caching basiert.

Ein Beispiel für die Verwendung von MemoryCache zeigt Listing 1. GetFluege1() prüft zunächst, ob sich die Liste der Flüge von einem Abflugort bereits im Zwischenspeicher befindet. Wenn die Liste nicht vorhanden ist, werden alle relevanten Flüge mit einer neuen Entity Framework-Kontextinstanz geladen. Für diese Datenmenge erzeugt GetFluege1() einen Cache-Eintrag mit Namen "flugSet". Der Programmcode legt mit policy.AbsoluteExpiration = DateTime.Now.AddSeconds(5) fest, dass der Cacheeintrag nach fünf Sekunden ablaufen soll.
Natürlich wäre es auch möglich, statt für jeden Abflugort einen eigenen Cacheeintrag anzulegen, alle Flüge in einem Eintrag zwischenzuspeichern und dann erst daraus im RAM zu filtern. Dann wäre die Anzahl der Datenbankzugriffe noch geringer, aber man hätte auch Daten im RAM, die man ggf. nicht braucht. In Erwägung ziehen kann man das daher nur, wenn man die Datenmengen nicht zu groß sind. Wieviel Platz System.Runtime.Caching für die Zwischenspeicherung verwendet soll, kann man in der Anwendungskonfigurationsdatei (app.config/web.config) festlegen: wahlweise in absoluten Megabyte-Zahlen soll (cacheMemoryLimitMegabytes) oder in Prozent des physikalischen Speichers (physicalMemoryLimitPercentage) . Auch das Prüfintervall für diese Grenzen (pollingInterval) ist definierbar. Als Alternative zur Definition dieser Parameter über die Anwendungskonfigurationsdatei besteht auch die Möglichkeit, diese in Form einer NameValueCollection an den Konstruktor von MemoryCache zu übergeben.

Die Methode Listing1() testet dann die Funktionsweise von GetFluege1() indem innerhalb von 15 Sekunden jeweils zwei Aufrufe pro Sekunde stattfinden. Abbildung 1 beweist, dass die Caching-Lösung wie erwartet funktioniert und nur alle fünf Sekunden die Flüge neu geladen werden.
  Public static List<Flug> GetFluege1(string Abflugort)
  {
   string cacheItemName = "flugSet";
   MemoryCache cache = System.Runtime.Caching.MemoryCache.Default;
   List<Flug> flugSet = cache[cacheItemName] as List<Flug>;
   if (flugSet == null) // Element ist NICHT im Cache
   {
   using (var ctx = new WWWings6Entities())
   {
   // Alle Flüge laden
   flugSet = ctx.Flug.ToList();
   }
   CacheItemPolicy policy = new CacheItemPolicy();
   policy.AbsoluteExpiration = DateTime.Now.AddSeconds(5);
   cache.Set(cacheItemName, flugSet, policy);
   Console.WriteLine("{0}: Neuer Eintrag im Cache", DateTime.Now.ToLongTimeString());
   }
   else // Element ist im Cache
   {
   Console.WriteLine("{0}: Eintrag im Cache gefunden", DateTime.Now.ToLongTimeString());
   }

   // Filtern aus den Flügen im Cache
   var flugSelektivSet = flugSet.Where(x => x.Abflugort == Abflugort).ToList();
   return flugSelektivSet;
  }

public static void Listing1()
  {
   DateTime Start = DateTime.Now;

   do
   {
   var Data = GetFluege1("Rom");
   System.Threading.Thread.Sleep(500);

   } while ((DateTime.Now - Start).TotalSeconds < 15);

  }
Listing 1: Zeitgesteuerte Zwischenspeicherung von mit Entity Framework geladenen Daten mit dem MemoryCache

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