客戶端緩存策略

摘要：將相關數據緩存到客戶端的文本、Excel、Access文件與客戶端內存中，通過執行腳本程序啟動組件程序或其他程序，以實現客戶端緩存數據與Web頁面的交互，并將服務器端的相關處理程序遷移到客戶端，在客戶端建立“寫緩存”以解決ASP．NET程序運行緩慢的問題。這些策略可用于JSP與C／S模式到B／S模式遷移開發中。

關鍵詞：ASP．NET緩存；性能；頁面；緩存策略

0 引言

Visual Studio．NET是開發軟件的集成環境，它將Web程序與Windows程序的開發合二為一，開發效率高，Window程序的開發習慣幾乎都可以沿用，所以在業界的應用越來越普及。

但Visual Studio．NET開發出來的Web(ASP．NET)程序，執行時占用的內存空間和CPU等資源較多，運行速度令人難以接受。為解決這個問題，ASP．NET尤其第2版，提供了很多基于“緩存”策略的改進措施，歸納起來有：

(1)頁面輸出緩存。將整個頁面緩存到服務器的內存中，當有新請求時直接將其發送給客戶端，服務器不必再處理。

(2)頁面部分緩存。將頁面的靜態部分或相對不變部分緩存到服務器的內存中。

(3)數據緩存。將可能的待讀數據緩存到服務器端的內存或其他地方。這是數據庫管理系統(如SQL Server)的功能。

(4)利用存貯過程，提高數據庫管理系統的處理速度。

(5)通過程序及配置文件Web．Config設置應用程序級緩存策略。

這些方法均在服務器端實施，能在一定程度上提高Web程序的運行效率。我們在開發某B／S模式的系統時，盡管用盡了以上緩存方法，服務器仍然頻頻癱瘓，這迫使我們去研究其他緩存方法，以提高系統的運行效率。

1 基本思想

將緩存位置從服務器端轉移到客戶端，在客戶端利用各種方式建立緩存，減輕服務器的負擔，提高Web程序的運行速度。

“待讀”的數據可緩存于客戶機的硬盤、內存等處。當緩存到硬盤時，可保存在文本文件、Excel文件、數據庫文件(如DBF、MDB、DB)。當緩存到內存時，可保存到網頁的DOM(Document Object Model)對象，如HTML型的列表框、下拉列表框、隱藏型文本框中，也可保存到特殊對象，如TOM(Table Object Model)對象，即HTML型的表格控件中。

也可將寫回到服務器的數據緩存在客戶端，僅當提交數據時，才將寫緩存中的數據發送到服務器。

2 實施策略

為了在客戶端實現緩存，采用腳本語言編寫程序，完成對HTML型控件、文本文件、Excel工作簿、數據庫文件(Access的MDB文件、FoxPro的DBF文件等)等的操作。下面針對緩存位置的不同，分別介紹各種策略。

2．1策略一：將數據緩存到客戶端文本文件

本策略的基本思想是：用戶先從服務器下載該用戶相關的數據。并保存到客戶端的某個文本文件，然后斷開與服務器的連接。這樣，用戶的多數操作可在客戶端執行，只有當用戶提交數據時，才與庫服務器交互。其具體實施過程如圖1所示。

圖1 將數據緩存到客戶端文本文件

2．1．1轉換為文本文件并打包

為了盡快地將數據庫中的數據下載到客戶端，可采用“預處理”策略，根據用戶權限，先利用Windows程序從數據庫提取數據，將其轉換為文本文件，再壓縮打包并保存到ftp文件夾。

2．1．2下載文本文件的緩存包

(1)獲取壓縮包名：在用戶登錄網頁中調用報名網頁，在報名網頁的Page_Load事件中，根據登錄網頁中用戶輸入的相關信息，計算產生待下載壓縮包的URL值，利用Response．Write()語句，將其寫入到某表單的HTML控件中。核心語句為(C#語言)：

string s0=\"

string s1=\"

＼“><／form>”；

string s11=String．Format(ss1，myUrl．ToString())；

Response．Write(s0+s11)；

(2)生成ftp命令清單abc．txt：為了采用非交互方式執行下載命令ftp，需建立下載命令清單文件，因此需利用腳本語言，為網頁onLoad事件編寫處理程序，使之在客戶端載入網頁時，建立此清單文件。核心語句(JavaScript語言)為：

var strMyFileName=\"D：＼＼abc．txt\"：

var fileSysObj=new ActiveXObject(\"Scripting．FileSystemObject\")；

var myFile=fileSysO bj．CreateTextFile(strMyFileName，true)；

var rarFn=FormLove．hideUrl．value；

var ffpCmd=\"get\"+rarFn+\"D：\\\\\"+rarFn；

myFile．WriteLine(ftpCmd)；

myFile．WriteLine(“quit”)；myFile．close()；

注意：需要將指定網站添加到“受信任的站點”。將命令清單abc．txt中的“get”命令，換成“put”或“mput”，可通過ftp命令，將客戶端的文件上傳到服務器。

(3)下載緩存包。調用ftp程序，執行abc．txt中的下載命令完成下載。核心語句為：

var shell=new ActiveXObject(\"Wscript．Shell\")；

shell．run(\"％SystemRoot％＼＼system32＼＼ftp．exe-v-n-i-d-s：D：

\\\\abc．txt-A 192．168．1．2\")：

說明：如果擔心ftp服務器不安全，可以先用此方法，從某個公開的虛擬目錄下載一個專門下載文件的雙接口的組件程序，通過腳本程序啟動該組件程序，以完成緩存包的下載。

(4)解開緩存包。執行客戶端解包軟件RAR。核心語句為：

var rarCmd=\"D：＼＼WinRAR＼＼RAR．exe x D：\\\\\"+rarFn+\"D：\\\\\"；

shell．run(rarCmd)；

2．1．3對緩存在客戶端的數據進行操作

在網頁中添加HTML型控件，通過腳本程序打開客戶端的文本文件，從中讀取數據，某個操作完成后，也可將寫回到服務器的數據，緩存到客戶端的文本文件。這里，主要用到客戶端的FileSystemObject對象，其核心語句為：

myFile=fileSysObj．OpenTextFile(strMyFileName，8，true)；

／／8可追加，1為只讀

var rarFn=FormLove．hideUd．value；//獲取控件的值

s1=myFile．ReadLine()：myFile．WriteLine(s2)；

vat oOption=document．createElement(\"OPTION\")；

//這是采用DOM模式操作控件

oOption．text=s1；oOption．value=i；Form2．yourDept．add(oOption)；

Form2．yourName．value=rarFn；／／注意：需要用HTML語句定義

runat?\"server\"的新Form

2．1．4提交數據

將緩存在客戶端文本文件中的數據，寫回到數據庫服務器的基本方法如下：

(1)從客戶端的文本文件依次讀取每行數據，分類(Update、Insert，Delete等)生成刷新服務端數據的SQL語句。注意：兩條SQL語句之間用“分號(；)”分隔。

(2)將這些SQL語句保存到隱藏型文本框中，如FormOk．myUpdate．value=strUpdate。

(3)通過新Form的Acdon參數，指明接收SQL語句的網頁文件，在該網頁的Page_Load()事件中，獲取隱藏型文本框中的SQL語句并執行之。核心語句為：

mycmdstr=Request．Form[\"myUpdate\"]．ToStnng()．Trim()；

mycmd．CommandText=mycmdstr；

int nSuccess=mycmd．ExecuteNonQuery()；

本策略僅在下載與提交數據時，客戶端才與服務器端發生交互，減輕了服務器的負擔。它適合于給HTML型控件填充選項數據，如下拉列表框、普通的列表框的選項數據等。

2．2策略二：將數據緩存到客戶端的Excel文件

對于結構化數據，在服務器端進行預處理時，要將待緩存的數據轉換為Excel文件格式，客戶端通過啟動Excel來讀／寫緩存數據。本策略實現過程與“策略一”類似，基本步驟如下：

(1)生成Excel文件，再壓縮打包并保存到ftp文件夾。

(2)下載Excel文件的壓縮包并解壓，方法與“策略一”相同。

(3)對客戶端的緩存數據進行操作。

啟動客戶端的Excel軟件，讀／寫緩存在Excel文件中數據，其核心語句為：

var myExcel=new ActiveXObject(\"Excel．Application\")；

myExcel．Workbooks．Open(\"D：＼＼abcd．xls\")；

var myWg=myExcel~Workbooks．Item(1)；

var myWS=myWB．Worksheets(1)；

var ss=myExcel．Workbooks．Count+\"＼n\"

+myWB．Name+\"＼n\"+myWS．Name+\"\\"；

SS+=myVVS．Cells(1，1)．Value+\"＼n\"；myWS．Cells(4，3)．Value=20000；

說明：與HTML型控件的交互，與“策略一”相同。

(4)提交數據，與“策略一”類似，不同之處是啟動Excel去獲取工作簿中的數據。

2．3策略三：將數據緩存到客戶端的Access數據庫文件

服務器端的數據本來保存在數據庫，因此當在客戶端緩存時，將其保存到數據庫，如Access數據庫，應是明智的選擇。本策略的實現過程與“策略一”類似，基本步驟如下：

(1)生成MDB文件，然后壓縮打包并保存到ftp文件夾。

(2)下載MDB緩存壓縮包并解壓，實現方法與“策略一”相同。

(3)對緩存在客戶端的數據進行操作。

執行腳本程序，調用ADO組件程序，打開MDB文件，從中讀寫數據，其核心語句為：

var conn＝new ActiveXObject(\"ADODB．connection\")；

var strDb=\"D：＼＼Student．mdb\"；

conn．ConnectionString=\"Data Source=\"+strOb+\"；

Jet OLEDB：Engine Type=5；

Provider='Microsoft．Jet．OLEDB．4．O'：

User ID＝Admin\"var rs＝new ActiveXObject(\"ADODB．Recordset\")；

conn．Open()；rs．open(\"SELECT*FROM userlnfo\"，conn，1，3)；

var oOption＝document．createElement(\"OPTION\")：

oOption．text=rS(\"userDept\")．Value；

oOption．value=rs(\"usedD\")．Value；

Form2．yourDept．add(oOption)；

var sql=\"UPDATE userlnfo SET userName='楊其蕓'

WHERE userlD='yqy\"'；

conn．Execute(sql)；

與HTML型控件的交互，與“策略一”相同。

(4)提交數據，與“策略一”相似，不同之處是通過ADO組件去獲取數據庫中的數據。

2．4策略四：緩存在客戶端的內存中

本策略旨在保存客戶端要寫回到服務器的數據。一般情況下，客戶端寫回到服務器的數據，要少于從服務器下載的數據。要寫回到服務器的數據，當緩存到內存時，執行效率會更高。

寫回服務器的數據，也是某個數據庫表中的一條記錄，因此我們在網頁中添加一個HTML型的Table控件，然后利用腳本語言，編寫往Table控件中存取數據的程序。其基本過程如下：

(1)建立表結構：在runat?\"server\"的Form中，添加HTML型Table控件，切換到HTML狀態，使該表格僅留一行，并定義tbody型變量。主要的HTML代碼為：

＜TABLE id=\"myTable2\"＞＜TR＞＜TD＞用戶名

＜／TD＞……＜TD＞院系＜／TD＞＜／TR＞

＜tbody id=\"myBody2\"＞＜/tbody＞

＜／TABLE＞

(2)在runat?\"server\"的Form中，添加一系列輸入數據的HTML控件，并添加HTML型的按鈕為該按鈕的單擊事件。該處理程序的主要語句為：

oRow=myBody2．insertRow()：oCell=oRow．insertCell()；

oCell innerText=Form2．yourName．value；

(3)提交數據：將緩存在HTML型Table控件中的數據取出，并寫出刷新服務器數據的SQL語句。其核心語句為：

for(i=0；i＜myBody2.rOWS．1ength；i++){

oRow=myBody2．rows(i)：

for(j=0；j＜oRow．cells．1ength；j++){strDisp+=oRow．celIs(j)．

innerText+\"，”：} }

……；//生成刷新服務器數據的SQL語句

2．5策略五：服務器端主動向客戶端下載數據

在很多的情況下，不能在預處理階段準備數據，只能在程序運行時確定要緩存的數據，這時可采用服務器主動向客戶端推送數據的方式。其基本流程如下：

(1)服務器端在某個事件(如Page_Load事件、DataGfid控件的SelectedlndexChange事件)發生時，執行相應的處理程序，在此程序中利用Response．Write()語句，將服務器中的數據，寫到一系列的HTML語句。其核心語句(c#語言)為：

Data．DataRow myRow=this．myds.Tables[\"core\"]．

Rows[CurrentRowlndex]；

string ss0=\"＜form id\\\"FormLOVe＼\"＞\"；

string ss1=\"＜input type=\\\"hide\\\" id=\\\"hXH\\\"value=\\{0}\\\"/＞\"；

string ss11=String．Format(ss1，myRow[\"XH\"]．ToString())；

Response．Write(ss0)：Response．Write(ss11)；

(2)客戶端再在某個事件觸發時，執行相應的腳本程序，從這一系列的HTML語句中，獲取服務器端下發的數據。參考前述各策略所用方法，可將下發數據保存到文本文件、Excel文件、MDB文件、Table對象或其他位置。其核心語句有：

var oXH=FormLove．hXH．value；//獲取下發數據

Form2 txtXh．value oXH；

//保存到HTML型控件，也可保存到其他位置

(3)對緩存在客戶端的數據進行操作。方法見前述各策略。

(4)提交數據。實現方法見前述各策略，如“策略IN”。

以上過程，實現了服務器端控件與客戶端控件的雙向交流，即服務器端控件可將數據傳遞給HTML型控件；通過表單中的Action選項，HTML型控件可將數據傳遞給服務器端控件。

2．6策略六：在客戶端實現服務器端的某些功能

當將服務器端的數據緩存到客戶端后，還可將相關的處理程序，遷移到客戶端執行，進一步減輕服務器負擔，大大增強B／S模式中客戶端的處理能力，因此在某種程度上具有網格和分布式程序設計的思想。其基本步驟如下：

(1)將相關處理功能轉換為可獨立執行的程序，最好編寫為具有雙接口(dual interface)的COM型組件程序，使之既可以在Windows環境中執行，也可以在Web環境中被腳本調用。

(2)將相應程序壓縮并保存到ftp文件夾。

(3)將可執行程序包下載到客戶端并解開。方法見“策略一”中的介紹。

(4)客戶端通過腳本程序調用這些程序。

①若是具有雙接口的COM型組件程序，使用啟動Excel時所使用的方法，即var myApp=new ActiveXObjec(\"myCommyApp\")。其中“myCom”表示組件程序myComexe，“myApp”表示其主類名，如在Delphi為TmyApp=classfftypedComObjectJmyApp)。

②若是普通的程序，如ftp．exe、rar．exe，則可參考如下語句去執行：

var shell=new ActiveXObject(\"Wscript．Shell\")；

shell．runt(\"％SystemRoot％＼＼system32＼＼ftp．exe-V—n-i—d-s：D：

＼＼abc．txt-A 192．168．1．2\")；

3 結束語

將服務器端的相關數據，緩存到客戶端的文本文件、Excel文件、Access文件與客戶端內存中，在客戶端通過執行腳本程序，啟動組件程序或其他程序，讀寫這些緩存在客戶端的數據，減輕了服務器端的負擔。

同時將在服務器端執行的某些處理程序遷移到客觀端，可以分擔服務器的負載。

這些方法稍作修改可應用于JSP、ASP等Web程序中；同樣，這些方法稍作整理與推廣，可用于C／S模式系統向B／S模式的移植開發中。

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。