用户控件中的@ OutputCache指令设置源代码

＜%@ OutputCache Duration="120" VaryByParam="CategoryID;SelectedID"%＞

　　以上代码设置用户控件缓存有效期时间是120秒，并且允许使用CategoryID和SelectedID参数来改变缓存。通过VaryByParam属性设置，在服务器缓存中可能存储多个用户控件的实例。例如，对于一个包含用户控件的页面，可能存在如下的URL链接。

包含用户控件的页面的URL链接

http://localhost/mypage.aspx?categoryid=foo&selectedid=0
http://localhost/mypage.aspx?categoryid=foo&selectedid=1

　　当请求如上URL地址的页面时，由于控件中@ OutputCache指令的设置，尤其是属性VaryByParam的设置，那么在服务器缓存中就会存储两个版本的用户控件缓存实例。

　　控件缓存设置除了支持以上所述VaryByParam属性外，还支持VaryByControl属性。VaryByParam属性基于使用POST或者GET方式发送的名称/值对来改变缓存，而VaryByControl属性通过用户控件文件中包含的服务器控件来改变缓存。下面是VaryByControl属性的应用示例代码。

用户控件中的@ OutputCache指令设置源代码

＜%@ OutputCache Duration="120" VaryByParam="none" VaryByControl="Category" %＞

　　以上代码设置缓存有效期是120秒，并且页面不随任何GET或POST参数改变（即使不使用VaryByParam属性，但是仍然需要在@ OutputControl指令中显式声明该属性）。如果用户控件中包含ID属性为"Category"的服务器控件（例如下拉框控件），那么缓存将根据该控件的变化来存储用户控件数据。

　　如果读者已经掌握了页面输出缓存的@ OutputCache指令设置方法，那么控件缓存的@ OutputCache指令也会迎刃而解，无非仅使用其中的6个属性而已。然而，可能会产生疑问：如果ASP.NET页面和其中包含的用户控件都通过@ OutputCache指令设置了缓存，那么缓存该如何运行呢？

　　遇到这个问题时，应掌握以下个基本原则：一是ASP.NET允许在页面和页面的用户控件中同时使用@ OutputCache指令设置缓存，并且允许设置不同的缓存过期时间值。二是如果页面输出缓存过期时间长于用户控件输出缓存过期时间，则页面的输出缓存持续时间优先。例如，如果页面输出缓存设置为100秒，而用户控件的输出缓存设置为50秒，则包括用户控件在内的整个页将在输出缓存中存储100秒，而与用户控件较短的时间设置无关。三是如果页面输出缓存过期时间比用户控件的输出缓存过期时间短，则即使已为某个请求重新生成该页面的其余部分，也将一直缓存用户控件直到其过期时间到期为止。例如，如果页面输出缓存设置为50秒，而用户控件输出缓存设置为100秒，则页面其余部分每到期两次，用户控件才到期一次。

　　使用PartialCachingAttribute类

　　使用PartialCachingAttribute类可在用户控件的代码隐藏文件中设置有关控件缓存的配置内容。此处应重点了解PartialCachingAttribute类的6个常用属性和4种类构造函数。6个常用属性是Duration、Shared、SqlDependency、VaryByControl、VaryByCustom和VaryByParam。这与上文所示的控件缓存@ OutputCache指令设置的6个属性完全相同，只是所使用的方式不同。在此不对这6个属性重复介绍。下面重点说明PartialCachingAttribute类的4种构造函数，这对于使用该类有着重要意义。

　　 [PartialCaching(int duration)]

　　这是最为常用的一种格式。其参数duration为整数类型，用于设置用户控件缓存有效期时间值。该参数与@ OutputCache指令中的Duration属性对应。

　　 [PartialCaching(int duration, string varyByParams, string varyByControls, string varyByCustom)]

　　这种格式设置的内容较多。参数duration与上面说明的相同。参数varyByParams是一个由分号分隔的字符串列表，用于使输出缓存发生变化。该参数与@ OutputCache指令中的VaryByParam属性对应。参数varyByControls是一个由分号分隔的字符串列表，用于使输出缓存发生变化，其与@ OutputCache指令中的VaryByControl属性对应。参数varyByCustom用于设置任何表示自定义输出缓存要求的文本，与@ OutputCache指令中的VaryByCustom属性对应。

　　 [PartialCaching(int duration, string varyByParams, string varyByControls, string varyByCustom, bool shared)]

　　这种格式中，参数duration、varyByParams、varyByControls、varyByCustom都与上面说明的参数相同。只有参数shared是新添加的。参数shared值是一个布尔值，用于确定用户控件输出缓存是否可以由多个页面共享。默认值为false。当该参数设置为true，表示用户控件输出缓存可以被多个页面共享，可以潜在节省大量内存。

　　 [PartialCaching(int duration, string varyByParams, string varyByControls, string varyByCustom, string sqlDependency, bool shared)]

　　以上格式中添加了一个新参数sqlDependency。用于设置用户控件缓存入口所使用SQL Server缓存依赖功能的数据库及表名。如果包含多个数据库及表名，则使用分号（;）分隔开来。当该属性值发生变化时，缓存入口将过期。另外，数据库名必须与web.config文件中的＜sqlcachedependency＞配置节的内容匹配。

　　以上介绍了PartialCachingAttribute类的6个属性和4种构造函数。下面通过一个典型示例说明该类的具体应用方法。例如，使用PartialCachingAttribute类设置用户控件（NewUserControl.ascx文件）的缓存有效期时间是20秒，其代码如下所示。

使用PartialCachingAttribute类实现设置用户控件缓存

[PartialCaching(20)]

public partial class NewUserControl : UserControl
{......}

　　以上代码会存储在NewUserControl.ascx.cs文件中。NewUserControl是用户控件类，继承自UserControl基类。当使用PartialCachingAttribute类设置该用户控件缓存时，必须在控件类声明前设置"[PartialCaching(......)]"。该代码段可详细设置用户控件的缓存功能。例如，以上代码设置了缓存有效时间为20秒。这与在NewUserControl.ascx文件顶部设置指令的Duration属性值为20是一致的。

　　由于用户控件应用了PartialCachingAttribute类（或者包含@ OutputCache指令），则ASP.NET分析器将生成PartialCachingControl类的实例来包装该用户控件。需要注意的是，此时生成PartialCachingControl类实例还有一个必要条件，即必须通过使用TemplateControl.LoadControl方法动态加载用户控件，并且，将用户控件插入页面的控件层次结构中，这样才会生成PartialCachingControl类实例。在通常情况下是不能直接使用PartialCachingControl类的。生成PartialCachingControl类实例能够在运行时，获取对用户控件缓存设置的更大灵活性。

　　使用ControlCachePolicy类

　　ControlCachePolicy是.NET Framework 2.0中新出现的类，主要用于提供对用户控件的输出缓存设置的编程访问。ControlCachePolicy类与前文说明的HttpCachePolicy类有些类似。只是二者所访问的对象不同。HttpCachePolicy类用于访问页面输出缓存，而ControlCachePolicy类用于访问用户缓存。

　　使用ControlCachePolicy类有以下注意事项。

　　一是如果要创建正确有效的ControlCachePolicy类实例以便设置控件缓存，那么必须访问PartialCachingControl类的BasePartialCachingControl.CachePolicy属性（BasePartialCachingControl是PartialCachingControl类的基类）。在这个过程中，需要调用LoadControl方法，实现动态加载用户控件，这样才能获得为PartialCachingControl类包装的用户控件实例，进而利用其CachePolicy属性获取ControlCachePolicy实例。如果直接访问用户控件的UserControl.CachePolicy属性，则只能在该用户控件已由BasePartialCachingControl控件包装的情况下，才能获取有效的ControlCachePolicy实例。如果用户控件未进行包装，那么尝试通过CachePolicy属性获取ControlCachePolicy实例将引发异常，因为它不具有关联的BasePartialCachingControl。若要确定用户控件实例是否支持缓存（而不生成异常），可检查SupportsCaching属性。

　　二是ControlCachePolicy实例仅在控件生命周期的Init和PreRender阶段之间，才能成功操作。如果在PreRender阶段后修改ControlCachePolicy对象，则ASP.NET会引发异常，因为呈现控件后所进行的任何更改，都无法影响缓存设置（控件在Render阶段缓存）。以上内容说明最好在Page_Init事件处理程序中，创建并操作ControlCachePolicy实例。

　　下面首先讲解ControlCachePolicy类的6个属性，它们是Cached、Dependency、Duration、SupportsCaching、VaryByControl和VaryByParams。

　　 Cached属性

　　用于获取或者设置一个布尔值，表示是否在用户控件中启用控件缓存功能。true表示启用控件缓存功能，否则为false。

　　 Dependency属性

　　用于获取或者设置一个CacheDependency实例对象，该对象与用户控件的输出缓存关联。默认值为null。当CacheDependency实例对象失效时，用户控件的输出缓存将从缓存中移除。

　　 Duration属性

　　获取或者设置一个TimeSpan结构，表示用户控件输出缓存的有效时间。默认值为Zero。

　　 SupportsCaching属性

　　该属性获取一个布尔值，用于表示用户控件是否支持缓存功能。如果属性值为true，则表示该用户控件支持缓存；否则为false。

　　 VaryByControl属性

　　用于获取或者设置一个由分号分隔的字符串列表，这些字符串包含在用户控件中声明的服务器控件ID属性值。可根据该属性值，使输出缓存发生变化。

　　 VaryByParams属性

　　用于获取或者设置一个由分号分隔的字符串列表。默认情况下，这些字符串与用GET方法属性发送的查询字符串值对应，或与用POST方法发送的参数对应。用户控件可根据该属性值，使输出缓存发生变化。

　　另外，ControlCachePolicy类还包括3个常用方法，SetExpires、SetSlidingExpiration和SetVaryByCustom。

　　 public void SetExpires(DateTime expirationTime);

　　指示用户控件输出缓存入口在特定的时间内过期。可使用和参数设置为的SetSlidingExpiration方法指示用户控件输出缓存使用可调过期策略。如果SetSlidingExpiration方法的参数设置为false，则用户控件输出缓存使用绝对过期策略。

　　 public void SetSlidingExpiration(bool useSlidingExpiration);

　　指示用户控件缓存入口使用Sliding过期策略，或者Absolute过期策略。当参数useSlidingExpiration设置为true时，则用户控件输出缓存使用Sliding过期策略。否则，使用Absolute过期策略。

　　 public void SetVaryByCustom(string varyByCustom);

　　用于自定义用户控件输出缓存使用的任意文本。如果该属性值是browser，用户控件输出缓存将随浏览器名称和主要版本信息的不同而不同。如果输入了自定义字符串，则必须在Global.asax文件中重写HttpApplication.GetVaryByCustomString方法。

　　下面介绍一个典型示例，动态设置用户控件缓存过期时间为30秒，并且使用绝对过期策略。用户控件代码隐藏文件源代码如下。

使用PartialCachingAttribute类实现设置用户控件缓存（用户控件代码隐藏文件）

[PartialCaching(100)]

public partial class SimpleControl : UserControl
{......}

　　如上代码所示，用户控件类名为SimpleControl，使用PartialCachingAttribute类设置默认的控件缓存过期时间为100秒。进行如此设置的目的是，实现使用PartialCachingAttribute类对用户控件类的包装，否则，在ASP.NET页面中调用CachePolicy属性获取的ControlCachePolicy实例是无效的。也可以采用其他方法对用户控件进行PartialCachingAttribute类包装，例如，设置@ OutputCache指令等。

　　下面列举ASP.NET页面文件源代码。

使用ControlCachePolicy类实现设置用户控件缓存（ASP.NET页面文件）

＜%@ Page Language="C#" Debug="true" %＞
＜%@ Reference Control="SimpleControl.ascx" %＞
＜script language="C#" runat="server"＞

void Page_Init(object sender, System.EventArgs e)
{
　// 动态加载用户控件，并返回PartialCachingControl的实例对象

　PartialCachingControl pcc = LoadControl("SimpleControl.ascx") as PartialCachingControl;

　// 通过CachePolicy属性获取ControlCachePolicy实例

　ControlCachePolicy cacheSettings = pcc.CachePolicy;

　// 如果用户控件的缓存过期设置大于60秒，则设置新的过期时间为30秒，并将其设置为绝对过期策略

　if (cacheSettings.Duration ＞ TimeSpan.FromSeconds(60))
　{
　　// 设置用户控件过期时间和缓存过期策略
　　cacheSettings.SetExpires(DateTime.Now.Add(TimeSpan.FromSeconds(30)));
　　cacheSettings.SetSlidingExpiration(false);
　}
　// 将用户控件添加到页面控件层次结构中
　Controls.Add(pcc);
}
＜/script＞

　　以上代码是一个包含用户控件SimpleControl.ascx的ASP.NET文件源代码的一部分，主要以编程方式实现对用户控件输出缓存的设置。在整个实现过程中，由于需要设置用户控件缓存，因此，必须在ASP.NET页面的Page_Init事件处理程序中进行详细设置。首先，使用TemplateControl.LoadControl方法动态加载SimpleControl..ascx文件。由于用户控件SimpleControl..ascx已经为PartialCachingAttribute类包装（这一步很关键），因此，LoadControl方法的返回对象不是空引用，而是PartialCachingControl实例。然后，使用PartialCachingControl实例对象的CachePolicy属性，获取ControlCachePolicy实例对象。该对象主要用于设置用户控件输出缓存的设置。接着，使用SetExpires方法和参数为false的SetSlidingExpiration方法，设置用户控件输出缓存有效期为30秒，并且设置缓存使用绝对过期策略。最后，利用Controls类的Add方法将设置好的用户控件添加到页面控件层次结构中。另外，@ Reference指令用于对用户控件SimpleControl.ascx进行动态编译和链接。

　　实现缓存后替换

　　ASP.NET页面中既包含静态内容，又包含基于数据库数据的动态内容。静态内容通常不会发生变化。因此，对静态内容实现数据缓存是非常必要的。然而，那些基于数据的动态内容，则不同。数据库中的数据可能每时每刻都发生变化，因此，如果对动态内容实现缓存，可能造成数据不能及时更新的问题。对此问题如果使用前文所述的控件缓存方法，显然不切实际，而且实现起来很繁琐，易于发生错误。

　　以上所述问题的本质是如何才能够实现缓存页面的大部分内容，而不缓存页面中的某些片段。ASP.NET 2.0提供了缓存后替换功能。实现该项功能可通过以下三种方法：一是以声明方式使用Substitution控件，二是以编程方式使用Substitution控件API，三是以隐式方式使用控件。前两种方法的核心是Substitution控件，本节将重点介绍该控件，第三种方法仅专注于控件内置支持的缓存后替换功能，本节仅做简要说明。

　　1．Substitution控件应用

　　为提高应用程序性能，可能会缓存整个ASP.NET页面，同时，可能需要根据每个请求来更新页面上特定的部分。例如，可能要缓存页面的很大一部分，需要动态更新该页上与时间或者用户高度相关的信息。在这种情况下，推荐使用Substitution控件。Substitution控件能够指定页面输出缓存中需要以动态内容替换该控件的部分，即允许对整页面进行输出缓存，然后，使用Substitution控件指定页中免于缓存的部分。需要缓存的区域只执行一次，然后从缓存读取，直至该缓存项到期或被清除。动态区域，也就是Substitution控件指定的部分，在每次请求页面时都执行。Substitution控件提供了一种缓存部分页面的简化解决方案。

　　Substitution控件继承自Control基类，其声明代码如下所示：

Substitution控件声明代码
＜asp:substitution ＞
＜/asp:substitution＞

　　如上代码所示，Substitution控件有一个重要属性----MethodName属性。该属性用于获取或者设置当Substitution控件执行时为回调而调用的方法名称。该方法比较特殊，必须符合以下3条标准：此方法必须被定义为静态方法；此方法必须接受HttpContext类型的参数；此方法必须返回String类型的值。

　　在运行情况下，Substitution控件将自动调用MethodName属性所定义的方法。该方法返回的字符串即为要在页面中的Substitution控件的位置上显示的内容。如果页面设置了缓存全部输出，那么在第一次请求时，该页将运行并缓存其输出。对于后续的请求，将通过缓存来完成，该页上的代码不会运行。Substitution控件及其有关方法则在每次请求时都执行，并且自动更新该控件所表示的动态内容。

　　需要注意以下3点：一是Substitution控件无法访问页上的其他控件，也就是说，无法检查或更改其他控件的值。但是，代码确实可以使用传递给它的参数来访问当前页上下文。二是在缓存页包含的用户控件中可以包含Substitution控件。但是，在输出缓存用户控件中不能放置Substitution控件。三是Substitution控件不会呈现任何标记，其位置所显示内容完全取决于所定义方法的返回字符串。

　　下面列举了一个使用Substitution控件实现缓存后替换功能的示例。示例效果如图3所示。

图3 缓存后替换示例效果图

　　应用程序包括两个时间显示。第一个时间显示使用Substitution控件实现了缓存后替换功能，因此，每当单击"刷新页面"按钮，其显示的都是当前最新时间。第二个时间显示应用了页面输出缓存，因此，其显示时间仅当数据过期时才更新。

　　应用程序Default.aspx文件源代码如下所示。

Default.aspx文件源代码

＜%@ Page Language="C#" AutoEventWireup="true" CodeFile="Default.aspx.cs" Inherits="_Default" %＞
＜%@ OutputCache Duration="5" VaryByParam="None" %＞
＜!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.1//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml11/DTD/xhtml11.dtd"＞
＜html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"＞
＜head ＞
public void Page_Load(object sender, System.EventArgs e)
{
　 CachedDateLabel.Text = DateTime.Now.ToString();
}

public static string GetCurrentDateTime(HttpContext context)
{
　return DateTime.Now.ToString();
}

＜/script＞
＜body＞
＜form ＞使用Substitution控件实现页面部分缓存＜/legend＞

＜br /＞

＜div class="littleMainTitle"＞以下时间显示使用Substitution控件实现缓存后替换：＜/div＞

＜asp:Substitution ID="Substitution2" MethodName="GetCurrentDateTime" runat="Server"＞＜/asp:Substitution＞

＜hr/＞
＜div class="littleMainTitle"＞以下时间显示使用页面输出缓存，缓存时间为5秒：＜/div＞

＜asp:Label ID="CachedDateLabel" runat="Server"＞＜/asp:Label＞

＜br /＞

＜center＞＜asp:Button ID="RefreshButton" Text="刷新页面" runat="Server"＞＜/asp:Button＞＜/center＞

＜/fieldset＞
＜/div＞
＜/form＞
＜/body＞
＜/html＞

　　如上粗体代码所示，页面主要包括Substitution、Label和Button控件。在Page_Load事件处理程序中设置了Label控件显示时间值。另外，还实现了一个静态方法GetCurrentDateTime，该方法参数为HttpContext类型，返回值为String类型，其返回内容为当前时间。在代码顶部通过@ OutputCache指令设置页面输出缓存过期时间为5秒，这意味着整个页面数据都应用了缓存功能。因此，Label控件所显示的时间值来自于数据缓存。这个时间值不会随着刷新页面而变化，仅当数据过期时才会发生更新。Substitution控件的MethodName属性值为GetCurrentDateTime。该控件显示的内容来自于GetCurrentDateTime方法的返回值。尤为重要的是，虽然页面设置了输出缓存功能，但是每当页面刷新时，ASP.NET执行引擎仍然要重新执行Substitution控件，并将MethodName属性值指定的方法返回值显示在页面上，因此，显示的是当前时间值。

　　2．Substitution控件API应用

　　上一小节介绍了以声明方式使用Substitution控件实现缓存后替换的应用。本节仍然围绕实现缓存后替换功能，说明另一种实现方法。该方法的核心是以编程方式利用Substitution控件API实现缓存后替换，相对于以声明方式使用Substitution控件的方法具有更强灵活性。

　　Substitution控件API包括一个关键的WriteSubstitution方法，该方法来自于HttpResponse类，其语法代码如下：

WriteSubstitution方法的语法
public void WriteSubstitution (HttpResponseSubstitutionCallback callback)

　　如上所示，WriteSubstitution方法仅有一个参数HttpResponseSubstitutionCallback。该参数是一个委托，其语法代码如下：

HttpResponseSubstitutionCallback委托的语法
public delegate string HttpResponseSubstitutionCallback (HttpContext context)

　　如上代码所示，HttpResponseSubstitutionCallback委托定义的方法有两个特征：一是返回值必须是String，二是参数有且仅有一个，并且是HttpContext类型。

　　以上介绍了WriteSubstitution方法及其参数的语法，这是使用WriteSubstitution方法实现缓存后替换的关键所在。

　　当需要以编程方式，为缓存的输出响应动态生成指定的响应区域时，可以在页面代码中将某个方法（即回调方法）的名称作为参数（HttpResponseSubstitutionCallback）传递给WriteSubstitution方法。这样WriteSubstitution方法就能够使用回调方法，并将回调方法的返回值作为给定位置的替代内容显示出来。在这个过程中，回调方法的声明是关键，不仅要采用单个HttpContext参数，而且必须返回一个字符串。需要注意的是，回调方法必须是线程安全的，可以是作为容器的页面或者用户控件中的静态方法，也可以是其他任意对象上的静态方法或实例方法。由此可见，使用WriteSubstitution方法的优点是可以调用任意对象的方法，而不只是调用Page或者UserControl对象的静态方法。

　　在第一次请求页面时，WriteSubstitution执行以下步骤：调用HttpResponseSubstitutionCallback委托以生成输出；向响应添加替换缓冲数据，该缓冲区将保留委托（以对将来的请求调用）以及步骤一中的首次输出；最后，将客户端缓存能力从"公共"降?????? ?o??低到"仅服务器"，这样页面就不会在客户端进行缓存，确保以后对该页的请求将重新调用该委托，并生成动态内容。在后续请求时，缓存模块截获传入的请求并检索关联的存储缓冲区。在写入替换缓冲区时，调用该委托以生成新的输出，该输出被写入到响应中。

　　下面列举了一个WriteSubstitution方法的应用示例，与图12-3所示的示例完成同样功能。不同的是实现方式。前文示例使用的是Substitution控件，而此处使用的是Substitution控件API的WriteSubstitution方法。应用程序Default.aspx文件部分源代码如下：

Default.aspx文件部分源代码

＜%@ OutputCache Duration="5" VaryByParam="None" %＞

＜head ＞
......

public static string GetCurrentDateTime(HttpContext context)
{
　return DateTime.Now.ToString();
}

＜/script＞

＜body＞
　＜form ＞以下时间显示使用Substitution控件API实现缓存后替换：＜/div＞

＜% Response.WriteSubstitution(new HttpResponseSubstitutionCallback(GetCurrentDateTime)); %＞

......

＜/form＞
＜body＞

　　如上粗体代码所示，页面使用@ OutputCache指令设置了输出缓存功能，其配置数据缓存过期时间为5秒。然而，并非所有页面内容都被缓存，部分内容是不被缓存的。不参与缓存的内容是代码中通过调用Response.WriteSubstitution方法而获取并显示的返回字符串，显示了当前时间。需要注意的是，Response.WriteSubstitution方法的参数，该参数必须是HttpResponseSubstitutionCallback委托实例。本例中，委托所定义的方法是GetCurrentDateTime，该方法是一个静态方法，并且参数是HttpContext类型，返回值是String类型。

　　AdRotator控件的缓存后替换

　　是一个直接支持缓存替换功能的控件。如果将控件放在页面上，则无论是否缓存父页，都将在每次请求时呈现其特有的广告。例如，如果页面包含静态内容（如新闻报道）和显示广告的控件，这种情况下，此缓存模型就很有用。新闻报道不会更改，这意味着它们可以缓存。但是，应用程序要求在每次请求该页时都显示一条新广告。由于控件直接支持缓存后替换，因此，无论页是否缓存，都在该页回发时呈现一个新广告。