缓存

按存储位置分类的缓存：CPU缓存、内存缓存、磁盘缓存、浏览器缓存。

1. CPU 缓存

使用场景

CPU 缓存主要由 CPU 硬件自动管理，用于加速 CPU 对数据和指令的访问。
在需要进行大量高速计算的场景中非常关键，例如科学计算、3D 游戏的实时渲染、高性能数据分析等。
当程序需要频繁访问某些数据或指令时，CPU 缓存能够显著减少数据从内存传输到 CPU 的时间，提高计算效率。

C# 中使用方式

在 C# 编程层面，CPU 缓存是透明的，开发者无法直接控制。
但可以通过合理的代码设计来提高 CPU 缓存的命中率，
例如：数据局部性优化：尽量让程序访问的数据在内存中是连续存储的，这样 CPU 缓存可以一次性加载更多有用的数据。
例如：在遍历数组时，按顺序访问元素：

```
int[] array = new int[1000];
for (int i = 0; i < array.Length; i++)
{
    array[i] = i * 2;
}
``` 

2. 内存缓存

使用场景

内存缓存适用于需要快速访问数据的场景，比如高并发的 Web 应用、实时数据处理系统等。
通过将经常使用的数据存储在内存中，可以避免频繁的数据库查询或其他耗时的操作，提高系统的响应速度。

C# 中使用方式

在 C# 中，可以使用多种方式实现内存缓存，以下是一些常见的方法：

例如：MemoryCache 是 .NET 框架提供的一个内置内存缓存类，

示例代码如下：

using System;
using System.Runtime.Caching;

class Program
{
    static void Main()
    {
        // 创建 MemoryCache 实例
        MemoryCache cache = MemoryCache.Default;

        // 定义缓存项的键和值
        string cacheKey = "MyData";
        string cacheValue = "Hello, Memory Cache!";

        // 设置缓存项的过期时间
        CacheItemPolicy policy = new CacheItemPolicy
        {
            AbsoluteExpiration = DateTimeOffset.Now.AddSeconds(30)
        };

        // 将数据添加到缓存中
        cache.Add(cacheKey, cacheValue, policy);

        // 从缓存中获取数据
        string retrievedValue = cache.Get(cacheKey) as string;
        if (retrievedValue != null)
        {
            Console.WriteLine("Retrieved from cache: " + retrievedValue);
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("Data not found in cache.");
        }
    }
}

3. 磁盘缓存

使用场景

磁盘缓存通常用于减少磁盘 I/O 操作，提高数据读写性能。
适用于需要频繁读写大量数据的应用程序，如数据库系统、文件管理系统等。通过将经常访问的数据存储在磁盘缓存中，可以避免每次都从磁盘读取数据，从而提高系统的整体性能。

C# 中使用方式

在 C# 中，可以自己实现简单的磁盘缓存逻辑，以下是一个示例：

using System;
using System.IO;

class DiskCache
{
    private string cacheDirectory;

    public DiskCache(string directory)
    {
        cacheDirectory = directory;
        if (!Directory.Exists(cacheDirectory))
        {
            Directory.CreateDirectory(cacheDirectory);
        }
    }

    public void AddToCache(string key, string data)
    {
        string filePath = Path.Combine(cacheDirectory, key);
        File.WriteAllText(filePath, data);
    }

    public string GetFromCache(string key)
    {
        string filePath = Path.Combine(cacheDirectory, key);
        if (File.Exists(filePath))
        {
            return File.ReadAllText(filePath);
        }
        return null;
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        DiskCache cache = new DiskCache("DiskCache");
        string cacheKey = "MyDiskData";
        string cacheValue = "Hello, Disk Cache!";

        // 添加数据到磁盘缓存
        cache.AddToCache(cacheKey, cacheValue);

        // 从磁盘缓存中获取数据
        string retrievedValue = cache.GetFromCache(cacheKey);
        if (retrievedValue != null)
        {
            Console.WriteLine("Retrieved from disk cache: " + retrievedValue);
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("Data not found in disk cache.");
        }
    }
}

4. 浏览器缓存

使用场景

浏览器缓存主要用于 Web 开发中，通过缓存网页资源（如 HTML、CSS、JavaScript 文件、图片等），减少用户再次访问相同页面时的网络请求，提高页面加载速度。对于一些静态资源或不经常更新的内容，使用浏览器缓存可以显著提升用户体验。

C# 中使用方式

在 C# 开发的 Web 应用中，可以通过设置 HTTP 响应头来控制浏览器缓存。
以下是一个使用 ASP.NET Core 的示例：

using Microsoft.AspNetCore.Mvc;

[ApiController]
[Route("[controller]")]
public class CacheController : ControllerBase
{
    [HttpGet]
    public IActionResult Get()
    {
        // 设置缓存控制头
        Response.Headers.Add("Cache-Control", "public, max-age=3600");

        return Ok("This data can be cached by the browser for 1 hour.");
    }
}
//在上面代码中，通过设置 Cache-Control 响应头，告诉浏览器该数据可以被公开缓存，并且缓存时间为 3600 秒（1 小时）。

来源链接：https://www.cnblogs.com/zeoHere/p/18733994