Azure API接口缓存：优化与实现

Azure API接口缓存在现代应用程序开发中扮演着重要角色，能够显著提高应用程序的性能和响应速度。本文将深入探讨Azure API接口缓存的实现方式、体系结构、以及常见的使用场景与最佳实践。

Azure API接口缓存概览

Azure API管理服务提供对HTTP响应缓存的内置支持，通过使用资源URL作为键来管理缓存。vary-by属性可以根据请求标头来修改键，这对缓存整个HTTP响应或部分响应非常有用。通过策略如cache-lookup-value和cache-store-value，可以在策略定义中存储和检索任意数据。这些功能使得send-request策略更为强大，因为可以缓存来自外部服务的响应。

缓存示例

体系结构与实现

Azure API管理服务采用基于租户的共享内部数据缓存，这意味着即使增加到多个单位后，仍可以访问相同的缓存数据。然而，在多区域部署时，每个区域内有独立的缓存，不能将缓存视为唯一的数据存储来源。

多区域缓存

在多区域部署中，API管理服务中每个区域维护独立的缓存。这种设计有助于提升性能，但也意味着在某些情况下，数据可能无法跨区域使用。因此，建议在多区域部署中使用外部缓存，如Azure Redis缓存。

多区域缓存

内部与外部缓存的对比

内部缓存在某些Azure API管理层级中不可用，如“消耗”层。在这种情况下，可以使用外部缓存服务，如Azure Redis缓存。外部缓存提供了更大的灵活性和控制能力，适用于所有层中的API管理实例。

分段缓存实现

分段缓存是一种用于缓存部分数据的技术，尤其适用于需要在响应中嵌入动态数据的场景。例如，航空公司服务中，可能需要缓存航班信息而动态插入用户特定的数据。

分段缓存的基本原理

假设后端API返回了以下JSON响应：

{

  "airline": "Air Canada",

  "flightno": "871",

  "status": "ontime",

  "gate": "B40",

  "terminal": "2A",

  "userprofile": "$userprofile$"

}

通过分段缓存技术，可以使用令牌指明将用户相关的信息插入到响应中的位置。API管理通过JWT声明中的Subject令牌识别最终用户身份，并将enduserid存储在上下文变量中供后续使用。

实现步骤与代码示例

实现分段缓存的步骤包括：

使用cache-lookup-value策略查找缓存中是否存在用户信息。
如果缓存中不存在，则使用send-request策略从外部服务检索信息。
使用cache-store-value策略将检索到的信息存储在缓存中。
最后，使用find-and-replace策略更新响应体。


    
        
        
        
            
                
                    @(new Uri(new Uri("https://apimairlineapi.chinacloudsites.cn/UserProfile/"), (string)context.Variables["enduserid"]).AbsoluteUri)
                    GET
                
                <set-variable name="userprofile" value="@(((IResponse)context.Variables["userprofileresponse"]).Body.As())" />

透明版本控制

透明版本控制是支持多个API版本的一种常见方法，允许API使用者在不更新客户端的情况下选择不同版本的服务。通过缓存API版本配置信息，可以提高性能并减少版本控制的复杂性。

实现透明版本控制

使用cache-lookup-value查找缓存中是否存在客户端版本信息。
若不存在，则通过send-request策略向配置服务请求版本信息。
使用cache-store-value策略将版本信息存储到缓存。
更新后端服务URL以匹配客户端所需的版本。


    
    
    
        
            
                @(new Uri(new Uri(context.Api.ServiceUrl.ToString() + "api/ClientConfig/"),(string)context.Variables["clientid"]).AbsoluteUri)
                GET
            
            <set-variable name="clientversion" value="@(((IResponse)context.Variables["clientconfiguresponse"]).Body.As())" />

租户隔离与缓存策略

在多租户环境中，租户隔离是一个重要的设计考虑因素。通过将每个API密钥与特定的硬件组相关联，可以实现高效的资源分配和用户隔离。

实现租户隔离

可以通过透明版本控制的策略，使用每个API密钥的配置状态来处理相同的后端URL。这种方法不仅提高了资源利用率，还确保了租户之间的隔离性。

结论

Azure API接口缓存是优化API性能、提高响应速度的重要工具。通过合理的缓存策略和配置，可以有效地管理API请求，减少后端负载，并提升用户体验。无论是通过内部缓存还是外部缓存，Azure API管理服务都提供了灵活的方案来满足不同的业务需求。

FAQ

问：Azure API管理的缓存策略有哪些？
- 答：Azure API管理支持内置缓存和外部缓存（如Redis）。通过cache-lookup-value和cache-store-value策略可以实现灵活的缓存管理。
问：如何在Azure API管理中实现版本控制？
- 答：可以使用透明版本控制，通过缓存API版本配置信息，使客户端能够无缝地切换不同版本的服务。
问：分段缓存适用于哪些场景？
- 答：分段缓存适用于需要在响应中动态插入用户特定数据的场景，如航空公司服务中的航班信息缓存。
问：多区域缓存如何实现？
- 答：在多区域部署中，每个区域拥有独立的缓存，建议使用外部缓存如Azure Redis来实现跨区域的数据共享。
问：租户隔离如何影响缓存策略？
- 答：租户隔离需要确保不同租户的数据不交叉，通过缓存策略中的配置状态，可以实现资源的有效分配和用户隔离。