[NewLife.XCode]对象字典缓存（百万军中取敌首级）

NewLife.XCode是一个有10多年历史的开源数据中间件，支持nfx/netcore，由新生命团队(2002~2019)开发完成并维护至今，以下简称XCode。

整个系列教程会大量结合示例代码和运行日志来进行深入分析，蕴含多年开发经验于其中，代表作有百亿级大数据实时计算项目。

开源地址：https://github.com/NewLifeX/X（求star, 770+）

单对象缓存

前文提到了以sql为key的数据层缓存，以及整表缓存的实体列表缓存，各自有其优缺点，适用于不同场合。

当单表数据较大（10万+）时，两者就无能为力了。天空一道巨响，对象字典缓存隆重登场！

对象字典缓存：以主键为key，缓存实体对象，以满足应用层的高频单点查询需求！

例程跑起来：

先给学生表加了100万行，再随机生成1024个编号，然后查询1000万次。速度200万qps，命中率99.99%。

缓存本质

Student.FindByID内使用了单对象缓存：Meta.SingleCache[id];

单对象缓存本质就是并行字典，因此使用方式上只需要直接索引器查找即可。

在Meta.SingleCache内查找id时，如果已存在，则直接返回，否则执行委托Student.FindByKey查找对象后缓存起来。

非XCode用户，也可以根据该思想设计自己的缓存。

单对象缓存也有过期时间，默认10秒，过期后异步更新（老规矩，为了性能）。

单对象缓存还会根据LRU定期清理缓存，此时采用最后访问时间而不是过期时间。

对象缓存还有最大缓存数限制，默认10000个，超过时删除最久未访问缓存数据。

因此，单对象缓存特别适用于单行特点很突出且修改不多的数据，如用户表、产品表等。

即使目标表有千万级数据，单对象字典缓存仍然可以轻松的取敌首级！^_^

从键查询

前面实例展示了根据ID查找缓存对象，实际应用场景，还可能会根据名称进行查找，总不能另外搞一个对象缓存吧？

来自深圳的海洋饼干，很有创意的解决了这个问题，发明了从键缓存！

如上，Meta.SingleCache.GetItemWithSlaveKey(name) 实现了根据 name 查询用户。

在此之前，需要手工配置查询方法，因为XCode已经无法猜测得知。

使用从键缓存后，等于有两个入口（FindKey/FindSlaveKey）查询数据库，得到一个实体对象后，分别加入主键字典和从键字典，用于两个维度索引查询。

因此，从键缓存需要配置根据从键查数据库的方法FindSlaveKeyMethod，同时还需要配置实体对象获取从键值的方法GetSlaveKey，因为主键查库后加入从键缓存时，需要从对象内得到从键值。

过期策略

所有缓存都必须有过期策略。单对象字典缓存的过期策略有以下：

• 初始化。首次访问缓存时，无需阻塞，并行查询。
• 定时过期。缓存过期后，开异步线程更新并同时返回旧数据，确保应用层性能。设置文件的 SingleCacheExpire， 默认10秒
• 添删改过期。对实体类的添删改操作完成后，都会直接修改缓存对应项。

显然，初始化加载以后，将来访问的永远是定时更新的缓存数据，应用层可以得到非常好的性能！

由于缓存的添删改过期跟实体操作绑定在一起，因此，越过实体类直接DAL执行更新操作，或者其它服务器修改数据，此时无法影响实体缓存，导致数据更新不及时。

早期版本XCode缓存默认过期时间60秒，随着数据库性能提升，默认值修改为10秒，可根据实际场景设置。

系列教程

NewLife.XCode教程系列[2019版]

1. 增删改查入门。快速展现用法，代码配置连接字符串
2. 数据模型文件。建立表格字段和索引，名字以及数据类型规范，推荐字段（时间，用户，IP）
3. 实体类详解。数据类业务类，泛型基类，接口
4. 功能设置。连接字符串，调试开关，SQL日志，慢日志，参数化，执行超时。代码与配置文件设置，连接字符串局部设置
5. 反向工程。自动建立数据库数据表
6. 数据初始化。InitData写入初始化数据
7. 高级增删改。重载拦截，自增字段，Valid验证，实体模型（时间，用户，IP）
8. 脏数据。如何产生，怎么利用
9. 增量累加。高并发统计
10. 事务处理。单表和多表，不同连接，多种写法
11. 扩展属性。多表关联，Map映射
12. 高级查询。复杂条件，分页，自定义扩展FieldItem，查总记录数，查汇总统计
13. 数据层缓存。Sql缓存，更新机制
14. 实体缓存。全表整理缓存，更新机制
15. 对象缓存。字典缓存，适用用户等数据较多场景。
16. 百亿级性能。字段精炼，索引完备，合理查询，充分利用缓存
17. 实体工厂。元数据，通用处理程序
18. 角色权限。Membership
19. 导入导出。Xml，Json，二进制，网络或文件
20. 分表分库。常见拆分逻辑
21. 高级统计。聚合统计，分组统计
22. 批量写入。批量插入，批量Upsert，异步保存
23. 实体队列。写入级缓存，提升性能。
24. 备份同步。备份数据，恢复数据，同步数据
25. 数据服务。提供RPC接口服务，远程执行查询，例如SQLite网络版
26. 大数据分析。ETL抽取，调度计算处理，结果持久化