C#程序設計在數據儲存和云端服務中的應用研究

胡居臣

（宿遷澤達職業技術學院 江蘇 宿遷 223800）

1 引言

C#程序設計語言是當前社會中所常用的程序設計開發語言之一，與傳統的C語言相比其不僅僅更加安全、高效，同時在程序運行過程中C#的系統穩定性也遠遠強于傳統的C語言以及C++等。除此之外，C#程序設計語言在開發過程中也繼承了C語言以及C++程序設計語言的多種優勢。首先，C#程序設計語言繼承了C++的兼容性。良好的兼容性使得C#語言既可以在常用的Windows系統中進行使用，同時也可以在UNIX系統以及Linux系統中進行使用。其次，C#程序設計語言也新添加了快速開發技術。這項技術的應用可以幫助用戶對某些重復性代碼進行生成，從而有效提升了用戶了編程效率并避免了人為編程錯誤的出現。正是由于C#與傳統的C語言以及C++相比具有了諸多優勢，因此當前C#程序設計語言不僅僅被廣泛應用在單片機程序開發設計等領域中，同時其在數據存儲以及云端服務等領域中也有了較多的應用。

2 C#程序設計中數據存儲的幾種方式及其優缺點分析

C#程序設計中的數據存儲于C語言中的數據存儲方式較為類似，其主要仍是依靠棧、堆、鏈表、數據表以及樹、圖等方式對數據信息進行存儲的。其中棧與堆是最為常見的數據存儲方式。棧的存儲特點主要是其只有一端可以對數據元素進行存儲與提取，并且其在對數據元素進行存儲的過程中遵循先進后出的順序。而堆的存儲主要是依據棧中所存儲的數據信息被調用以及初始化后，堆中便生成相應的數據塊，從而對其數據信息進行存儲。鏈表、數據表以及樹與圖對數據元素進行存儲時其均需要用戶創建相應的存儲結構并對其進行初始化與賦值方能實現對數據信息的存儲。

2.1 Session方法

除上述幾種數據存儲方式外，在C#語言程序設計中用戶還可以在編程過程中利用Session方法實現對相關數據信息的存儲。Session方法實現數據信息存儲的原理是通過用戶創建Session方法從而在服務器中建立相應的Session模塊，以實現數據信息的存儲。在用戶創建Session方法的同時，服務器也會為用戶所存儲的數據信息生成一個相應的SessionID。而用戶在需要將其數據信息進行調用時，便可以通過服務器所創建的SessionID對其進行調用。與傳統的數據存儲方式相比，Session方法不僅僅在數據信息的安全性方面有了較大的提升，同時其還可以實現在云端中的數據存儲于調用，這為net程序的開發提供了極大的便利。當用戶利用Session方法對數據信息進行存儲時，其首先需要為Session對象進行命名與賦值。其次，用戶在利用Session方法時還需要對Session方法中數據信息的存儲地址及存儲形式進行具體設置。通常為了方便調用，用戶會將數據信息存儲在IIS進程中。雖然，這可以有效提升服務器性能，但若出現服務器重啟則有可能會出現數據信息丟失等現象。其次，部分用戶也會將數據信息存儲在數據庫中，但這一操作需要用戶提前將數據庫與程序相連接[1]。

2.2 Cache方法

C#程序設計語言中所常使用的Cache方法也可以實現對數據信息的存儲。Cache是計算機中的高速緩沖存儲器，其主要功能是實現對臨時數據的快速讀取與存儲。與傳統的內存相比，Cache存儲器位于CPU與主存儲器之間，其可以以極高的讀寫效率實現對數據信息的存儲與讀取，從而方便用戶的正常使用。但內存由于其讀寫效率較低，因此在臨時數據存儲時往往不會使用內存對其進行數據存儲。而Cache方法便是通過利用C#中所封裝的Cache函數實現對Cache存儲器中的數據信息存儲與調用。在Cache方法中主要含有以下幾個公共方法：其中第一個公共方法是Cache.add()；該方法的主要功能是將數據信息添加至Cache存儲器中，從而實現對數據信息的存儲。在add方法中既需要包含有所需存儲的數據信息，同時也需要寫出該數據信息的緩存鍵、依賴項等相關信息等。例如，Cache.Add("Key1"，"Value 1"，null，DateTime.Now.AddSeconds<60>，TimeSpan.Zero，CacheItemPriority.High，onRemove)；其次，在Cache中還包括有Cache.Get()；方法，該方法的主要功能是幫助用戶實現對Cache中數據元素的調用。與add方法所不同的是在調用數據元素的過程中，用戶僅僅只需要在參數中表明其所需要調用的數據元素類型以及數據元素名稱即可，例如，Cache getCache(String var1)。以上兩種方法便是Cache方法中最為常用的公共方法。除此之外，在Cache的公共方法中還包含有Cache.GetEnumberator()；方法、Cache.GetType()；方法以及Cache.Insert()；方法、Cache.Remove()；方法等，其功能分別是對Cache中所存儲的數據信息的字典枚舉數進行查找、獲取已存儲數據元素的類型以及在Cache存儲器中插入數據項、移除Cache存儲器中的某個數據信息。

2.3 往客戶端寫文件

用戶也可以通過向客戶端中寫文件，從而實現對數據信息的存儲。用戶向客戶端中寫入與讀取文件主要是依靠I/O流所實現的。當用戶對I/O流進行應用時，其首先需要利用System.IO對I/O流空間進行定義。其次，用戶還需要引用new方法創建一個新的StreamReader對象。通過以上兩步的操作，用戶便可以實現向客戶端中寫入文件。除此之外，用戶也可以通過利用StreamWriter方法向客戶端中寫入純文本文件。在這一過程中，用戶同樣需要利用new方法創建FileStream實例化對象。例如，FileStream fs=new FileStream(path，FileMode.Create)；雖然使用這一方法可以實現向客戶端中寫入文件，從而方便用戶對相關文件的調用。但利用I/O流向客戶端中寫入文件還會存在有文件覆蓋的現象。這一現象的出現極有可能會導致部分數據文件丟失，從而影響到用戶的正常編程。

2.4 用cookie來存儲

用戶在利用C#進行程序編寫的過程中還可以應用cookie對相關數據信息進行存儲。Cookie技術的主要功能是將相關數據信息存儲在用戶所使用的終端中，當前cookie技術往往被用于存儲用戶在服務器中的登錄數據等。通過將其用戶登錄數據存儲在用戶終端中既可以加快服務器的運行效率，同時也可以降低服務器的緩存，從而避免服務器在運行過程中出現冗余的現象。當用戶利用cookie技術對數據信息進行存儲時，用戶首先需要利用瀏覽器向服務器發送請求，并在服務器應答后向服務器發送所需存儲的相關內容[2]。

3 數據云存儲的優缺點

3.1 可擴展性

首先，數據云存儲具有可擴展性的特點。與傳統的物理存儲相比，數據云存儲可以隨著用戶的需求對存儲量進行擴張。這不僅僅可以避免用戶在使用過程中出現存儲空間不足的問題，同時更可以隨著系統規模的擴大而提升云數據存儲空間。

3.2 多租戶

數據云存儲還具有多租戶的特點。多租戶的特點主要包含有以下兩方面的內容，其一數據云存儲的多租戶特點可以實現多用戶對某一特定數據信息的共享，從而避免服務器中存儲多個重復數據而造成數據存儲容量浪費的現象。另一方面，數據云存儲的多租戶特點還可以實現將不同用戶進行隔離，從而進一步加強服務器中數據信息的安全。

3.3 無中斷數據遷移

在數據云存儲中還具有無中斷數據遷移的特點。眾所周知，在系統更新與維護的過程中，系統開發公司往往需要向系統中上傳相應的更新文件。但這一過程中不僅僅會耗費大量的時間，同時更會導致系統維護成本的升高。而云存儲的應用便可以有效緩解這一問題。通過利用數據云存儲技術，系統開發公司可以實現在舊節點上直接調用云存儲中所存儲的更新配置文件，從而實現對系統的無中斷數據遷移與系統更新。這既可以降低系統的維護成本，同時也可以為用戶提供更好的使用體驗。

4 云端數據在C#程序設計中的應用

云存儲的概念類似于云計算。它是指通過集群應用程序、網格技術或分布式文件系統功能集成網絡存儲設備的各種系統。

4.1 整體網絡架構

很多時候，我們的需求是這樣的：現場有N臺不同的設備或系統，每臺設備或者系統的協議是各不相同的，希望可以用一種通用并且簡單的方法，將這些數據傳到云端，實現遠程訪問。這樣的需求，其實是物聯網最典型的應用之一，那么采用OPCUA+MQTT或許是個不錯的選擇。

4.2 服務層

至于服務層，主要是OPCUA服務器的開發應用，這里我們有兩個選擇，一種是采用第三方的OPC軟件，比如Kepware、Knight、Matrikon這些公司的產品，這種比較容易，做下相關配置即可；另外一種方式就是自己開發，相對來說難度要大一些。

5 結語

綜上所述，C#程序設計技術當前已經有了較為成熟的發展，因而本文就C#程序設計在數據存儲和云端服務中的應用展開了上述論述。研究發現，云存儲設備大面積、廣域分布帶來的另一個問題是存儲設備的運行和管理。云存儲設備不需要考慮這些問題，但是云存儲單位需要通過切實有效的手段解決集中管理、狀態監控、錯誤維護、人工成本高等問題。云存儲需要一個高效的集中管理平臺，類似于網絡管理軟件，即可以集中管理和監控網絡設備的存儲設備、服務器和云存儲系統[3]。