.NET WebAPI 采用 IDistributedCache 实现分布式缓存过滤器 Redis 模式

分布式缓存是由多个应用服务器共享的缓存，通常作为访问它的应用服务器的外部服务进行维护。 分布式缓存可以提高 ASP.NET Core 应用的性能和可伸缩性，尤其是当应用由云服务或服务器场托管时。

与其他将缓存数据存储在单个应用服务器上的缓存方案相比，分布式缓存具有多个优势。

当分发缓存数据时，数据：

• 在多个服务器的请求之间保持一致（一致性）。
• 在进行服务器重启和应用部署后仍然有效。
• 不使用本地内存。

实现方案采用 Redis 作为缓存的数据托管方案，接口使用微软官方的 IDistributedCache 接口实现。

首选注入 分布式缓存服务

//注册缓存服务 Redis模式
builder.Services.AddStackExchangeRedisCache(options =>
{
    options.Configuration = builder.Configuration.GetConnectionString("redisConnection");
    options.InstanceName = "cache";
});

IDistributedCache 的扩展类，我们后面的过期了

using Microsoft.Extensions.Caching.Distributed;

namespace Common
{

    /// <summary>
    /// 扩展分布式缓存接口,集成常用方法
    /// </summary>
    public static class IDistributedCacheExtension
    {

        /// <summary>
        /// 删除指定key
        /// </summary>
        /// <param name="key"></param>
        /// <returns></returns>
        public static bool Remove(this IDistributedCache distributedCache, string key)
        {
            try
            {
                distributedCache.Remove(key);
                return true;
            }
            catch
            {
                return false;
            }
        }

        /// <summary>
        /// 设置object类型的key
        /// </summary>
        /// <param name="key"></param>
        /// <param name="value"></param>
        /// <returns></returns>
        public static bool SetObject(this IDistributedCache distributedCache, string key, object value)
        {
            try
            {
                var valueStr = JsonHelper.ObjectToJson(value);
                distributedCache.SetString(key, valueStr);
                return true;
            }
            catch
            {
                return false;
            }
        }

        /// <summary>
        /// 设置string类型key,包含有效时间
        /// </summary>
        /// <param name="key"></param>
        /// <param name="value"></param>
        /// <param name="timeOut"></param>
        /// <returns></returns>
        public static bool SetString(this IDistributedCache distributedCache, string key, string value, TimeSpan timeOut)
        {
            try
            {
                distributedCache.SetString(key, value, new DistributedCacheEntryOptions { AbsoluteExpirationRelativeToNow = timeOut });
                return true;
            }
            catch
            {
                return false;
            }
        }

        /// <summary>
        /// 设置object类型key,包含有效时间
        /// </summary>
        /// <param name="key"></param>
        /// <param name="value"></param>
        /// <param name="timeOut"></param>
        /// <returns></returns>
        public static bool SetObject(this IDistributedCache distributedCache, string key, object value, TimeSpan timeOut)
        {
            try
            {
                var valueStr = JsonHelper.ObjectToJson(value);
                distributedCache.SetString(key, valueStr, new DistributedCacheEntryOptions { AbsoluteExpirationRelativeToNow = timeOut });
                return true;
            }
            catch
            {
                return false;
            }
        }


        /// <summary>
        /// 读取 Object 类型的key
        /// </summary>
        /// <typeparam name="T"></typeparam>
        /// <param name="key"></param>
        /// <returns></returns>
        public static T GetObject<T>(this IDistributedCache distributedCache, string key)
        {
            try
            {
                var valueStr = distributedCache.GetString(key);
                var value = JsonHelper.JsonToObject<T>(valueStr);
                return value;
            }
            catch
            {
                return default!;
            }
        }


        /// <summary>
        /// 判断是否存在指定key
        /// </summary>
        /// <param name="key"></param>
        /// <returns></returns>
        public static bool IsContainKey(this IDistributedCache distributedCache, string key)
        {
            if (string.IsNullOrEmpty(distributedCache.GetString(key)))
            {
                return false;
            }
            else
            {
                return true;
            }
        }

    }
}

WebAPI 的缓存过滤器代码如下：

using Common;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc.Filters;
using Microsoft.Extensions.Caching.Distributed;
using System.Text.Json;

namespace WebAPI.Filters
{

    /// <summary>
    /// 缓存过滤器
    /// </summary>
    [AttributeUsage(AttributeTargets.Class | AttributeTargets.Method)]
    public class CacheDataFilter : Attribute, IActionFilter
    {

        /// <summary>
        /// 缓存时效有效期，单位 秒
        /// </summary>
        public int TTL { get; set; }

        /// <summary>
        /// 是否使用 Token
        /// </summary>
        public bool IsUseToken { get; set; }

        void IActionFilter.OnActionExecuting(ActionExecutingContext context)
        {
            string key = "";

            if (IsUseToken)
            {
                var token = context.HttpContext.Request.Headers.Where(t => t.Key == "Authorization").Select(t => t.Value).FirstOrDefault();

                key = context.ActionDescriptor.DisplayName + "_" + context.HttpContext.Request.QueryString + "_" + token;
            }
            else
            {
                key = context.ActionDescriptor.DisplayName + "_" + context.HttpContext.Request.QueryString;
            }

            key = "CacheData_" + CryptoHelper.GetMD5(key);

            try
            {
                var distributedCache = context.HttpContext.RequestServices.GetRequiredService<IDistributedCache>();
                var cacheInfo = distributedCache.GetObject<object>(key);

                if (cacheInfo != null)
                {
                    if (((JsonElement)cacheInfo).ValueKind == JsonValueKind.String)
                    {
                        context.Result = new ObjectResult(cacheInfo.ToString());
                    }
                    else
                    {
                        context.Result = new ObjectResult(cacheInfo);
                    }
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                var logger = context.HttpContext.RequestServices.GetRequiredService<ILogger<CacheDataFilter>>();
                logger.LogError(ex, "缓存模块异常-In");
            }
        }

        void IActionFilter.OnActionExecuted(ActionExecutedContext context)
        {
            try
            {
                if (context.Result is ObjectResult objectResult && objectResult.Value != null)
                {
                    string key = "";

                    if (IsUseToken)
                    {
                        var token = context.HttpContext.Request.Headers.Where(t => t.Key == "Authorization").Select(t => t.Value).FirstOrDefault();

                        key = context.ActionDescriptor.DisplayName + "_" + context.HttpContext.Request.QueryString + "_" + token;
                    }
                    else
                    {
                        key = context.ActionDescriptor.DisplayName + "_" + context.HttpContext.Request.QueryString;
                    }

                    key = "CacheData_" + CryptoHelper.GetMD5(key);

                    if (objectResult.Value != null)
                    {
                        var distributedCache = context.HttpContext.RequestServices.GetRequiredService<IDistributedCache>();
                        distributedCache.SetObject(key, objectResult.Value, TimeSpan.FromSeconds(TTL));
                    }

                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                var logger = context.HttpContext.RequestServices.GetRequiredService<ILogger<CacheDataFilter>>();
                logger.LogError(ex, "缓存模块异常-Out");
            }

        }
    }
}

缓存过滤器的入参只有两个

• TTL 缓存有效期以秒为单位
• IsUseToken 是否使用 Token 区分不同的用户身份，之所以加入这个参数，主要是因为有些接口虽然多个用户请求时的入参一样，但是不同的用户需要返回不同的信息，所以面对这种类型的接口需要将 IsUseToken 设定为 True。

过滤器的使用方法就很简单了，直接附在对应的接口 Action 方法上就可以，如下：

[CacheDataFilter(TTL = 60, IsUseToken = true)]
public DtoUser? GetUserInfo()
{
    ///省略业务逻辑
}

此处对于 GetUserInfo  接口添加了缓存过滤器，对数据缓存60秒钟，并且针对 不同的Token身份进行了区分，因为这边的逻辑是通过 Token 识别用户身份的，虽然请求没有特别的参数，但是需要为不同用户的请求返回对应的用户信息，并且分别缓存。

至此 .NET WebAPI 采用 IDistributedCache 实现分布式缓存过滤器 Redis 模式 就讲解完了，有任何不明白的，可以在文章下面评论或者私信我，欢迎大家积极的讨论交流，有兴趣的朋友可以关注我目前在维护的一个 .NET 基础框架项目，项目地址如下

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