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

1. 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。
2. 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。
3. 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。

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C# 中使用方式

1. 在 C# 编程层面，CPU 缓存是透明的，开发者无法直接控制。
2. 但可以通过合理的代码设计来提高 CPU 缓存的命中率，
3. 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。
4. 例如：在遍历数组时，按顺序访问元素：
6. ```
7. int[] array = new int[1000];
8. for (int i = 0; i < array.Length; i++)
9. {
10.     array[i] = i * 2;
11. }
12. ```

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2. 内存缓存
使用场景

1. 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。
2. 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。

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C# 中使用方式

1. 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：
3. 例如：MemoryCache 是 .NET 框架提供的一个内置内存缓存类，
5. 示例代码如下：
7. using System;
8. using System.Runtime.Caching;
10. class Program
11. {
12.     static void Main()
13.     {
14.         // 创建 MemoryCache 实例
15.         MemoryCache cache = MemoryCache.Default;
17.         // 定义缓存项的键和值
18.         string cacheKey = "MyData";
19.         string cacheValue = "Hello, Memory Cache!";
21.         // 设置缓存项的过期时间
22.         CacheItemPolicy policy = new CacheItemPolicy
23.         {
24.             AbsoluteExpiration = DateTimeOffset.Now.AddSeconds(30)
25.         };
27.         // 将数据添加到缓存中
28.         cache.Add(cacheKey, cacheValue, policy);
30.         // 从缓存中获取数据
31.         string retrievedValue = cache.Get(cacheKey) as string;
32.         if (retrievedValue != null)
33.         {
34.             Console.WriteLine("Retrieved from cache: " + retrievedValue);
35.         }
36.         else
37.         {
38.             Console.WriteLine("Data not found in cache.");
39.         }
40.     }
41. }

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3. 磁盘缓存
使用场景

1. 磁盘缓存通常用于减少磁盘 I/O 操作，提高数据读写性能。
2. 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。

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C# 中使用方式

1. 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：
3. using System;
4. using System.IO;
6. class DiskCache
7. {
8.     private string cacheDirectory;
10.     public DiskCache(string directory)
11.     {
12.         cacheDirectory = directory;
13.         if (!Directory.Exists(cacheDirectory))
14.         {
15.             Directory.CreateDirectory(cacheDirectory);
16.         }
17.     }
19.     public void AddToCache(string key, string data)
20.     {
21.         string filePath = Path.Combine(cacheDirectory, key);
22.         File.WriteAllText(filePath, data);
23.     }
25.     public string GetFromCache(string key)
26.     {
27.         string filePath = Path.Combine(cacheDirectory, key);
28.         if (File.Exists(filePath))
29.         {
30.             return File.ReadAllText(filePath);
31.         }
32.         return null;
33.     }
34. }
36. class Program
37. {
38.     static void Main()
39.     {
40.         DiskCache cache = new DiskCache("DiskCache");
41.         string cacheKey = "MyDiskData";
42.         string cacheValue = "Hello, Disk Cache!";
44.         // 添加数据到磁盘缓存
45.         cache.AddToCache(cacheKey, cacheValue);
47.         // 从磁盘缓存中获取数据
48.         string retrievedValue = cache.GetFromCache(cacheKey);
49.         if (retrievedValue != null)
50.         {
51.             Console.WriteLine("Retrieved from disk cache: " + retrievedValue);
52.         }
53.         else
54.         {
55.             Console.WriteLine("Data not found in disk cache.");
56.         }
57.     }
58. }

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4. 浏览器缓存
使用场景

1. 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。

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C# 中使用方式

1. 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。
2. 以下是一个使用 ASP.NET Core 的示例：
4. using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
6. [ApiController]
7. [Route("[controller]")]
8. public class CacheController : ControllerBase
9. {
10.     [HttpGet]
11.     public IActionResult Get()
12.     {
13.         // 设置缓存控制头
14.         Response.Headers.Add("Cache-Control", "public, max-age=3600");
16.         return Ok("This data can be cached by the browser for 1 hour.");
17.     }
18. }
19. //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）。

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