Что такое In-Memory Cache?

In-Memory Cache — это механизм хранения данных в оперативной памяти (RAM) процесса приложения для сверхбыстрого повторного доступа, позволяющий избежать повторных затратных операций (тяжёлых вычислений, запросов к БД, вызовов внешних API).

Характеристики:

• Скорость: Доступ к данным в RAM на порядки быстрее, чем к диску или сети.
• Волатильность: Данные теряются при остановке или перезапуске приложения.
• Ограниченность: Кэш конкурирует за память с самим приложением.

Типичные сценарии использования в ASP.NET Core:

• Кэширование редко меняющихся справочников из БД.
• Хранение результатов сложных вычислений или отчётов.
• Временное хранение состояния сессии пользователя.
• Кэширование ответов от внешних HTTP-сервисов.

Пример реализации с IMemoryCache:

1. Регистрация сервиса:

   // В Program.cs или Startup.ConfigureServices
   builder.Services.AddMemoryCache();

2. Использование в сервисе:

   public class CatalogService
   {
   private readonly IMemoryCache _cache;
   private readonly IProductRepository _repository;
   private readonly TimeSpan _cacheDuration = TimeSpan.FromMinutes(5);
   
   public CatalogService(IMemoryCache cache, IProductRepository repository)
   {
       _cache = cache;
       _repository = repository;
   }
   
   public async Task<List<Product>> GetTopProductsAsync()
   {
       // Попытка получить данные из кэша
       string cacheKey = "top_products";
       if (!_cache.TryGetValue(cacheKey, out List<Product> products))
       {
           // Данных в кэше нет -> получаем из источника (БД)
           products = await _repository.GetTopSellingProductsAsync(10);
   
           // Настраиваем параметры кэширования и сохраняем
           var cacheOptions = new MemoryCacheEntryOptions()
               .SetAbsoluteExpiration(_cacheDuration) // Удалится через 5 минут
               .SetPriority(CacheItemPriority.High); // При нехватке памяти удалится в последнюю очередь
   
           _cache.Set(cacheKey, products, cacheOptions);
       }
       return products; // Данные либо из кэша, либо только что загружены
   }
   }

   Важные аспекты:

   • Стратегии вытеснения: Absolute Expiration (удаление в заданное время), Sliding Expiration (обновление срока при каждом обращении).
   • Зависимости: Можно инвалидировать кэш при изменении данных, но IMemoryCache не предоставляет встроенного механизма для распределённых сценариев.
   • Распределённый кэш: Для приложений, работающих на нескольких серверах (ферма), используйте IDistributedCache (Redis, SQL Server).