基于方法名称和参数值的缓存键构造

Question

我决定在我们的一个应用程序中实现缓存外观 - 目的是最终减少网络开销并限制数据库命中的数量。我们使用Castle.Windsor 作为我们的IoC Container，我们决定使用Interceptors 在我们的服务层之上使用System.Runtime.Caching 命名空间添加缓存功能。

目前我无法完全弄清楚构建cache key 的最佳方法是什么。目标是区分不同的方法，还包括传递的参数值——这意味着这两个方法调用应该缓存在两个不同的键下：

IEnumerable<MyObject> GetMyObjectByParam(56); // key1
IEnumerable<MyObject> GetMyObjectByParam(23); // key2

目前我可以看到两种可能的实现方式：

选项 1： 组装 |班级 |方法返回类型 |方法名称 |参数类型 |参数哈希码

"MyAssembly.MyClass IEnumerable<MyObject> GetMyObjectByParam(long) { 56 }";

选项 2： MD5 或 SHA-256 根据方法的完全限定名称和传递的参数值计算哈希

string key = new SHA256Managed().ComputeHash(name + args).ToString();

我正在考虑第一个选项，因为第二个选项需要更多处理时间 - 另一方面，第二个选项强制所有生成的密钥的“长度”完全相同。

假设第一个选项将为使用复杂参数类型的方法生成唯一键是否安全？或者也许有完全不同的方式来做到这一点？

我们将非常感谢您的帮助和意见！

Answer 1

根据我发现的一些非常有用的链接 here 和 here，我决定或多或少地实现它，如下所示：

public sealed class CacheKey : IEquatable<CacheKey>
{
    private readonly Type reflectedType;
    private readonly Type returnType;
    private readonly string name;
    private readonly Type[] parameterTypes;
    private readonly object[] arguments;

    public User(Type reflectedType, Type returnType, string name, 
        Type[] parameterTypes, object[] arguments)
    {
        // check for null, incorrect values etc.

        this.reflectedType = reflectedType;
        this.returnType = returnType;
        this.name = name;
        this.parameterTypes = parameterTypes;
        this.arguments = arguments;
    }

    public override bool Equals(object obj)
    {
        return Equals(obj as CacheKey);
    }

    public bool Equals(CacheKey other)
    {
        if (other == null)
        {
            return false;
        }

        for (int i = 0; i < parameterTypes.Count; i++)
        {
            if (!parameterTypes[i].Equals(other.parameterTypes[i]))
            {
                return false;
            }
        }

        for (int i = 0; i < arguments.Count; i++)
        {
            if (!arguments[i].Equals(other.arguments[i]))
            {
                return false;
            }
        }

        return reflectedType.Equals(other.reflectedType) &&
           returnType.Equals(other.returnType) &&
           name.Equals(other.name);
    }

    private override int GetHashCode()
    {
        unchecked
        {
            int hash = 17;

            hash = hash * 31 + reflectedType.GetHashCode();
            hash = hash * 31 + returnType.GetHashCode();
            hash = hash * 31 + name.GetHashCode();

            for (int i = 0; i < parameterTypes.Count; i++)
            {
                hash = hash * 31 + parameterTypes[i].GetHashCode();
            }

            for (int i = 0; i < arguments.Count; i++)
            {
                hash = hash * 31 + arguments[i].GetHashCode();
            }

            return hash;
        }
    }
}

基本上这只是一个一般性的想法 - 上面的代码可以很容易地重写为更通用的版本，其中包含一个 Fields 集合 - 必须对集合的每个元素应用相同的规则。我可以分享完整的代码。

Answer 2

您似乎跳过的一个选项是使用 .NET 内置的 GetHashCode() 函数来处理字符串。我相当确定这是在 C# 字典中使用字符串作为 <TKey> 的幕后发生的事情（我提到这一点是因为你已经用字典标记了这个问题）。我不确定 .NET 字典类与您的 Castle.Windsor 或您提到的 system.runtime.caching 接口有何关系。

您不想将 GetHashCode 用作哈希键的原因是，MicroSoft 明确否认该功能可以在没有警告的情况下在版本之间进行更改（如提供更独特或更快执行的功能）。如果此缓存将严格存在于内存中，则无需担心，因为升级 .NET 框架将需要重新启动应用程序并清除缓存。

为了澄清，仅使用连接字符串（选项 1）应该足够唯一。看起来您已经添加了所有可能的东西来唯一限定您的方法。

如果您最终将 MD5 或 Sha256 的字符串输入到字典键中，那么程序可能无论如何都会在幕后重新散列字符串。自从我了解 Dictionary 类的内部工作原理以来已经有一段时间了。如果您将其保留为 Dictionary<String, IEnumerable<MyObject>>（而不是使用 int 返回值作为键自己在字符串上调用 GetHashCode()），那么字典应该处理哈希码本身的冲突。

还要注意（至少根据我机器上运行的基准程序），MD5 比 SHA1 快 10% 左右，是 SHA256 的两倍。 String.GetHashCode() 比 MD5 快大约 20 倍（它不是加密安全的）。测试了总时间来计算相同的 100,000 个随机生成的长度在 32 到 1024 个字符之间的字符串的哈希值。但不管确切的数字是多少，使用加密安全的哈希函数作为密钥只会减慢您的程序。

如果您愿意，我可以发布源代码进行比较。