客户端缓存策略

摘要：将相关数据缓存到客户端的文本、Excel、Access文件与客户端内存中，通过执行脚本程序启动组件程序或其他程序，以实现客户端缓存数据与Web页面的交互，并将服务器端的相关处理程序迁移到客户端，在客户端建立“写缓存”以解决ASP．NET程序运行缓慢的问题。这些策略可用于JSP与C／S模式到B／S模式迁移开发中。

关键词：ASP．NET缓存；性能；页面；缓存策略

0　引言

Visual Studio．NET是开发软件的集成环境，它将Web程序与Windows程序的开发合二为一，开发效率高，Window程序的开发习惯几乎都可以沿用，所以在业界的应用越来越普及。

但Visual Studio．NET开发出来的Web(ASP．NET)程序，执行时占用的内存空间和CPU等资源较多，运行速度令人难以接受。为解决这个问题，ASP．NET尤其第2版，提供了很多基于“缓存”策略的改进措施，归纳起来有：

(1)页面输出缓存。将整个页面缓存到服务器的内存中，当有新请求时直接将其发送给客户端，服务器不必再处理。

(2)页面部分缓存。将页面的静态部分或相对不变部分缓存到服务器的内存中。

(3)数据缓存。将可能的待读数据缓存到服务器端的内存或其他地方。这是数据库管理系统(如SQL Server)的功能。

(4)利用存贮过程，提高数据库管理系统的处理速度。

(5)通过程序及配置文件Web．Config设置应用程序级缓存策略。

这些方法均在服务器端实施，能在一定程度上提高Web程序的运行效率。我们在开发某B／S模式的系统时，尽管用尽了以上缓存方法，服务器仍然频频瘫痪，这迫使我们去研究其他缓存方法，以提高系统的运行效率。

1　基本思想

将缓存位置从服务器端转移到客户端，在客户端利用各种方式建立缓存，减轻服务器的负担，提高Web程序的运行速度。

“待读”的数据可缓存于客户机的硬盘、内存等处。当缓存到硬盘时，可保存在文本文件、Excel文件、数据库文件(如DBF、MDB、DB)。当缓存到内存时，可保存到网页的DOM(Document Object Model)对象，如HTML型的列表框、下拉列表框、隐藏型文本框中，也可保存到特殊对象，如TOM(Table Object Model)对象，即HTML型的表格控件中。

也可将写回到服务器的数据缓存在客户端，仅当提交数据时，才将写缓存中的数据发送到服务器。

2 实施策略

为了在客户端实现缓存，采用脚本语言编写程序，完成对HTML型控件、文本文件、Excel工作簿、数据库文件(Access的MDB文件、FoxPro的DBF文件等)等的操作。下面针对缓存位置的不同，分别介绍各种策略。

2．1策略一：将数据缓存到客户端文本文件

本策略的基本思想是：用户先从服务器下载该用户相关的数据。并保存到客户端的某个文本文件，然后断开与服务器的连接。这样，用户的多数操作可在客户端执行，只有当用户提交数据时，才与库服务器交互。其具体实施过程如图1所示。

图1　将数据缓存到客户端文本文件

2．1．1转换为文本文件并打包

为了尽快地将数据库中的数据下载到客户端，可采用“预处理”策略，根据用户权限，先利用Windows程序从数据库提取数据，将其转换为文本文件，再压缩打包并保存到ftp文件夹。

2．1．2下载文本文件的缓存包

(1)获取压缩包名：在用户登录网页中调用报名网页，在报名网页的Page_Load事件中，根据登录网页中用户输入的相关信息，计算产生待下载压缩包的URL值，利用Response．Write()语句，将其写入到某表单的HTML控件中。核心语句为(C#语言)：

string s0=""：

string s1="

＼“>”；

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

Response．Write(s0+s11)；

(2)生成ftp命令清单abc．txt：为了采用非交互方式执行下载命令ftp，需建立下载命令清单文件，因此需利用脚本语言，为网页onLoad事件编写处理程序，使之在客户端载入网页时，建立此清单文件。核心语句(JavaScript语言)为：

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：需要将指定网站添加到“受信任的站点”。将命令清单abc．txt中的“get”命令，换成“put”或“mput”，可通过ftp命令，将客户端的文件上传到服务器。

(3)下载缓存包。调用ftp程序，执行abc．txt中的下载命令完成下载。核心语句为：

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")：

说明：如果担心ftp服务器不安全，可以先用此方法，从某个公开的虚拟目录下载一个专门下载文件的双接口的组件程序，通过脚本程序启动该组件程序，以完成缓存包的下载。

(4)解开缓存包。执行客户端解包软件RAR。核心语句为：

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

shell．run(rarCmd)；

2．1．3对缓存在客户端的数据进行操作

在网页中添加HTML型控件，通过脚本程序打开客户端的文本文件，从中读取数据，某个操作完成后，也可将写回到服务器的数据，缓存到客户端的文本文件。这里，主要用到客户端的FileSystemObject对象，其核心语句为：

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

／／8可追加，1为只读

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

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

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

//这是采用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语句定义

runat?"server"的新Form

2．1．4提交数据

将缓存在客户端文本文件中的数据，写回到数据库服务器的基本方法如下：

(1)从客户端的文本文件依次读取每行数据，分类(Update、Insert,Delete等)生成刷新服务端数据的SQL语句。注意：两条SQL语句之间用“分号(；)”分隔。

(2)将这些SQL语句保存到隐藏型文本框中，如FormOk．myUpdate．value=strUpdate。

(3)通过新Form的Acdon参数，指明接收SQL语句的网页文件，在该网页的Page_Load()事件中，获取隐藏型文本框中的SQL语句并执行之。核心语句为：

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

mycmd．CommandText=mycmdstr；

int nSuccess=mycmd．ExecuteNonQuery()；

本策略仅在下载与提交数据时，客户端才与服务器端发生交互，减轻了服务器的负担。它适合于给HTML型控件填充选项数据，如下拉列表框、普通的列表框的选项数据等。

2．2策略二：将数据缓存到客户端的Excel文件

对于结构化数据，在服务器端进行预处理时，要将待缓存的数据转换为Excel文件格式，客户端通过启动Excel来读／写缓存数据。本策略实现过程与“策略一”类似，基本步骤如下：

(1)生成Excel文件，再压缩打包并保存到ftp文件夹。

(2)下载Excel文件的压缩包并解压，方法与“策略一”相同。

(3)对客户端的缓存数据进行操作。

启动客户端的Excel软件，读／写缓存在Excel文件中数据，其核心语句为：

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+"\n"；

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

说明：与HTML型控件的交互，与“策略一”相同。

(4)提交数据，与“策略一”类似，不同之处是启动Excel去获取工作簿中的数据。

2．3策略三：将数据缓存到客户端的Access数据库文件

服务器端的数据本来保存在数据库，因此当在客户端缓存时，将其保存到数据库，如Access数据库，应是明智的选择。本策略的实现过程与“策略一”类似，基本步骤如下：

(1)生成MDB文件，然后压缩打包并保存到ftp文件夹。

(2)下载MDB缓存压缩包并解压，实现方法与“策略一”相同。

(3)对缓存在客户端的数据进行操作。

执行脚本程序，调用ADO组件程序，打开MDB文件，从中读写数据，其核心语句为：

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='杨其芸'

WHERE userlD='yqy"'；

conn．Execute(sql)；

与HTML型控件的交互，与“策略一”相同。

(4)提交数据，与“策略一”相似，不同之处是通过ADO组件去获取数据库中的数据。

2．4策略四：缓存在客户端的内存中

本策略旨在保存客户端要写回到服务器的数据。一般情况下，客户端写回到服务器的数据，要少于从服务器下载的数据。要写回到服务器的数据，当缓存到内存时，执行效率会更高。

写回服务器的数据，也是某个数据库表中的一条记录，因此我们在网页中添加一个HTML型的Table控件，然后利用脚本语言，编写往Table控件中存取数据的程序。其基本过程如下：

(1)建立表结构：在runat?"server"的Form中，添加HTML型Table控件，切换到HTML状态，使该表格仅留一行，并定义tbody型变量。主要的HTML代码为：

＜TABLE id="myTable2"＞＜TR＞＜TD＞用户名

＜／TD＞……＜TD＞院系＜／TD＞＜／TR＞

＜tbody id="myBody2"＞＜/tbody＞

＜／TABLE＞

(2)在runat?"server"的Form中，添加一系列输入数据的HTML控件，并添加HTML型的按钮为该按钮的单击事件。该处理程序的主要语句为：

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

oCell innerText=Form2．yourName．value；

(3)提交数据：将缓存在HTML型Table控件中的数据取出，并写出刷新服务器数据的SQL语句。其核心语句为：

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+"，”：} }

……；//生成刷新服务器数据的SQL语句

2．5策略五：服务器端主动向客户端下载数据

在很多的情况下，不能在预处理阶段准备数据，只能在程序运行时确定要缓存的数据，这时可采用服务器主动向客户端推送数据的方式。其基本流程如下：

(1)服务器端在某个事件(如Page_Load事件、DataGfid控件的SelectedlndexChange事件)发生时，执行相应的处理程序，在此程序中利用Response．Write()语句，将服务器中的数据，写到一系列的HTML语句。其核心语句(c#语言)为：

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)客户端再在某个事件触发时，执行相应的脚本程序，从这一系列的HTML语句中，获取服务器端下发的数据。参考前述各策略所用方法，可将下发数据保存到文本文件、Excel文件、MDB文件、Table对象或其他位置。其核心语句有：

var oXH=FormLove．hXH．value；//获取下发数据

Form2 txtXh．value oXH；

//保存到HTML型控件，也可保存到其他位置

(3)对缓存在客户端的数据进行操作。方法见前述各策略。

(4)提交数据。实现方法见前述各策略，如“策略IN”。

以上过程，实现了服务器端控件与客户端控件的双向交流，即服务器端控件可将数据传递给HTML型控件；通过表单中的Action选项，HTML型控件可将数据传递给服务器端控件。

2．6策略六：在客户端实现服务器端的某些功能

当将服务器端的数据缓存到客户端后，还可将相关的处理程序，迁移到客户端执行，进一步减轻服务器负担，大大增强B／S模式中客户端的处理能力，因此在某种程度上具有网格和分布式程序设计的思想。其基本步骤如下：

(1)将相关处理功能转换为可独立执行的程序，最好编写为具有双接口(dual interface)的COM型组件程序，使之既可以在Windows环境中执行，也可以在Web环境中被脚本调用。

(2)将相应程序压缩并保存到ftp文件夹。

(3)将可执行程序包下载到客户端并解开。方法见“策略一”中的介绍。

(4)客户端通过脚本程序调用这些程序。

①若是具有双接口的COM型组件程序，使用启动Excel时所使用的方法，即var myApp=new ActiveXObjec("myCommyApp")。其中“myCom”表示组件程序myComexe,“myApp”表示其主类名，如在Delphi为TmyApp=classfftypedComObjectJmyApp)。

②若是普通的程序，如ftp．exe、rar．exe，则可参考如下语句去执行：

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　结束语

将服务器端的相关数据，缓存到客户端的文本文件、Excel文件、Access文件与客户端内存中，在客户端通过执行脚本程序，启动组件程序或其他程序，读写这些缓存在客户端的数据，减轻了服务器端的负担。

同时将在服务器端执行的某些处理程序迁移到客观端，可以分担服务器的负载。

这些方法稍作修改可应用于JSP、ASP等Web程序中；同样，这些方法稍作整理与推广，可用于C／S模式系统向B／S模式的移植开发中。

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。