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ASP.NET 三大快取策略全解析：頁面輸出、片段與資料快取 API

編輯：關於ASP.NET

快取：效能提升的銀彈

在 ASP.NET 提供的眾多特性中，快取對應用程式效能的潛在影響最大。記住 Steve 的快取金律：「盡早快取；經常快取」。在資料層、商務邏輯層、UI 層全面佈局快取，利用廉價記憶體換取極大的效能增益。快取也是典型的「二八法則」：20% 的努力 (設定快取) 帶來 80% 的效能提升，是效能調優的首選利器。

三大快取形式比較

快取類型	適用層級	優點	缺點	典型場景
頁面級輸出快取	表現層	最簡單、效能最佳、無需程式碼	粒度粗、無法區塊化、個人化困難	靜態內容頁、產品目錄、報表輸出
片段快取 (用戶控制項)	表現層	可快取頁面區塊、支援個人化參數	需拆解用戶控制項、共享快取需設定	導航選單、側邊欄推薦、頁首頁尾
資料快取 API (Cache 物件)	全層級	彈性最高、支援相依性/回呼/過期策略	需手動管理、程式碼較多	資料層查詢結果、商務物件、計算結果

1. 頁面級輸出快取

基本語法

<%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="*" %>

五大屬性詳解

Duration (必要)：快取秒數，正整數。
VaryByParam (必要)：依查詢字串/表單參數建立不同快取版本。"none" 共用單一版本；"*" 參數組合各自快取；"categoryID;page" 指定參數。
Location：Any (預設) / Client / Downstream / Server / None / ServerAndClient。
VaryByHeader：依 HTTP 標頭 (如 User-Agent、Accept-Language) 區分版本。
VaryByCustom：自訂邏輯，需在 Global.asax 覆寫 GetVaryByCustomString。常用 "Browser" 依瀏覽器類型區分。

進階範例：依瀏覽器輸出不同版本

<%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="none" VaryByCustom="Browser" %>

' Global.asax
Public Overrides Function GetVaryByCustomString(context As HttpContext, custom As String) As String
    If custom.Equals("Browser", StringComparison.OrdinalIgnoreCase) Then
        Return context.Request.Browser.Type ' 如 "IE11", "Chrome90"
    End If
    Return MyBase.GetVaryByCustomString(context, custom)
End Function

2. 片段快取 (用戶控制項)

用戶控制項 .ascx 設定

<%@ Control Language="vb" %>
<%@ OutputCache Duration="120" VaryByParam="CategoryID" Shared="true" %>
<!-- 控制項標記 -->

Shared="true"：同一頁面多個實例共用同一快取副本 (依 VaryByParam 區分)，預設 false。
母頁面不可設定 OutputCache，否則子控制項快取失效。

3. 資料快取 API (System.Web.Caching.Cache)

核心方法

' 插入/更新 (含相依性、過期、優先權、回呼)
Cache.Insert(key, value, dependencies, absoluteExpiration, slidingExpiration, priority, onRemoveCallback)

' 取得
Dim obj As Object = Cache(key)

' 移除
Cache.Remove(key)

實戰範例：資料層快取產品清單

Public Function GetProducts() As List(Of Product)
    Const cacheKey As String = "ProductList_All"
    Dim products As List(Of Product) = CType(Cache(cacheKey), List(Of Product))
    
    If products Is Nothing Then
        ' 模擬資料庫查詢
        products = DataAccessLayer.FetchAllProducts()
        
        ' 建立 SqlCacheDependency (需啟用資料庫通知)
        Dim dep As New SqlCacheDependency("Northwind", "Products")
        
        ' 插入快取：1 小時絕對過期、高優先權、移除回呼記錄日誌
        Cache.Insert(cacheKey, products, dep, 
                     DateTime.Now.AddHours(1), 
                     Cache.NoSlidingExpiration, 
                     CacheItemPriority.High,
                     AddressOf OnProductCacheRemoved)
    End If
    Return products
End Function

Private Sub OnProductCacheRemoved(key As String, value As Object, reason As CacheItemRemovedReason)
    ' 記錄日誌、觸發預熱等
    Trace.Write("Cache", $"Product cache removed: {reason}")
End Sub

快取策略決策樹

內容是否因使用者而異？
→ 是：片段快取 (VaryByParam/Control) 或資料快取 (Key 包含 UserID)。
→ 否：優先考慮頁面輸出快取。
資料更新頻率？
→ 低 (小時/天)：長 Duration + SqlCacheDependency。
→ 高 (分鐘)：短 Duration 或滑動過期。
是否需跨頁面共用資料？
→ 是：資料快取 API (Cache 物件)。
→ 否：輸出快取或片段快取即可。