C#程序设计在数据储存和云端服务中的应用研究

胡居臣

（宿迁泽达职业技术学院 江苏 宿迁 223800）

1 引言

C#程序设计语言是当前社会中所常用的程序设计开发语言之一，与传统的C语言相比其不仅仅更加安全、高效，同时在程序运行过程中C#的系统稳定性也远远强于传统的C语言以及C++等。除此之外，C#程序设计语言在开发过程中也继承了C语言以及C++程序设计语言的多种优势。首先，C#程序设计语言继承了C++的兼容性。良好的兼容性使得C#语言既可以在常用的Windows系统中进行使用，同时也可以在UNIX系统以及Linux系统中进行使用。其次，C#程序设计语言也新添加了快速开发技术。这项技术的应用可以帮助用户对某些重复性代码进行生成，从而有效提升了用户了编程效率并避免了人为编程错误的出现。正是由于C#与传统的C语言以及C++相比具有了诸多优势，因此当前C#程序设计语言不仅仅被广泛应用在单片机程序开发设计等领域中，同时其在数据存储以及云端服务等领域中也有了较多的应用。

2 C#程序设计中数据存储的几种方式及其优缺点分析

C#程序设计中的数据存储于C语言中的数据存储方式较为类似，其主要仍是依靠栈、堆、链表、数据表以及树、图等方式对数据信息进行存储的。其中栈与堆是最为常见的数据存储方式。栈的存储特点主要是其只有一端可以对数据元素进行存储与提取，并且其在对数据元素进行存储的过程中遵循先进后出的顺序。而堆的存储主要是依据栈中所存储的数据信息被调用以及初始化后，堆中便生成相应的数据块，从而对其数据信息进行存储。链表、数据表以及树与图对数据元素进行存储时其均需要用户创建相应的存储结构并对其进行初始化与赋值方能实现对数据信息的存储。

2.1 Session方法

除上述几种数据存储方式外，在C#语言程序设计中用户还可以在编程过程中利用Session方法实现对相关数据信息的存储。Session方法实现数据信息存储的原理是通过用户创建Session方法从而在服务器中建立相应的Session模块，以实现数据信息的存储。在用户创建Session方法的同时，服务器也会为用户所存储的数据信息生成一个相应的SessionID。而用户在需要将其数据信息进行调用时，便可以通过服务器所创建的SessionID对其进行调用。与传统的数据存储方式相比，Session方法不仅仅在数据信息的安全性方面有了较大的提升，同时其还可以实现在云端中的数据存储于调用，这为net程序的开发提供了极大的便利。当用户利用Session方法对数据信息进行存储时，其首先需要为Session对象进行命名与赋值。其次，用户在利用Session方法时还需要对Session方法中数据信息的存储地址及存储形式进行具体设置。通常为了方便调用，用户会将数据信息存储在IIS进程中。虽然，这可以有效提升服务器性能，但若出现服务器重启则有可能会出现数据信息丢失等现象。其次，部分用户也会将数据信息存储在数据库中，但这一操作需要用户提前将数据库与程序相连接[1]。

2.2 Cache方法

C#程序设计语言中所常使用的Cache方法也可以实现对数据信息的存储。Cache是计算机中的高速缓冲存储器，其主要功能是实现对临时数据的快速读取与存储。与传统的内存相比，Cache存储器位于CPU与主存储器之间，其可以以极高的读写效率实现对数据信息的存储与读取，从而方便用户的正常使用。但内存由于其读写效率较低，因此在临时数据存储时往往不会使用内存对其进行数据存储。而Cache方法便是通过利用C#中所封装的Cache函数实现对Cache存储器中的数据信息存储与调用。在Cache方法中主要含有以下几个公共方法：其中第一个公共方法是Cache.add()；该方法的主要功能是将数据信息添加至Cache存储器中，从而实现对数据信息的存储。在add方法中既需要包含有所需存储的数据信息，同时也需要写出该数据信息的缓存键、依赖项等相关信息等。例如，Cache.Add("Key1"，"Value 1"，null，DateTime.Now.AddSeconds<60>，TimeSpan.Zero，CacheItemPriority.High，onRemove)；其次，在Cache中还包括有Cache.Get()；方法，该方法的主要功能是帮助用户实现对Cache中数据元素的调用。与add方法所不同的是在调用数据元素的过程中，用户仅仅只需要在参数中表明其所需要调用的数据元素类型以及数据元素名称即可，例如，Cache getCache(String var1)。以上两种方法便是Cache方法中最为常用的公共方法。除此之外，在Cache的公共方法中还包含有Cache.GetEnumberator()；方法、Cache.GetType()；方法以及Cache.Insert()；方法、Cache.Remove()；方法等，其功能分别是对Cache中所存储的数据信息的字典枚举数进行查找、获取已存储数据元素的类型以及在Cache存储器中插入数据项、移除Cache存储器中的某个数据信息。

2.3 往客户端写文件

用户也可以通过向客户端中写文件，从而实现对数据信息的存储。用户向客户端中写入与读取文件主要是依靠I/O流所实现的。当用户对I/O流进行应用时，其首先需要利用System.IO对I/O流空间进行定义。其次，用户还需要引用new方法创建一个新的StreamReader对象。通过以上两步的操作，用户便可以实现向客户端中写入文件。除此之外，用户也可以通过利用StreamWriter方法向客户端中写入纯文本文件。在这一过程中，用户同样需要利用new方法创建FileStream实例化对象。例如，FileStream fs=new FileStream(path，FileMode.Create)；虽然使用这一方法可以实现向客户端中写入文件，从而方便用户对相关文件的调用。但利用I/O流向客户端中写入文件还会存在有文件覆盖的现象。这一现象的出现极有可能会导致部分数据文件丢失，从而影响到用户的正常编程。

2.4 用cookie来存储

用户在利用C#进行程序编写的过程中还可以应用cookie对相关数据信息进行存储。Cookie技术的主要功能是将相关数据信息存储在用户所使用的终端中，当前cookie技术往往被用于存储用户在服务器中的登录数据等。通过将其用户登录数据存储在用户终端中既可以加快服务器的运行效率，同时也可以降低服务器的缓存，从而避免服务器在运行过程中出现冗余的现象。当用户利用cookie技术对数据信息进行存储时，用户首先需要利用浏览器向服务器发送请求，并在服务器应答后向服务器发送所需存储的相关内容[2]。

3 数据云存储的优缺点

3.1 可扩展性

首先，数据云存储具有可扩展性的特点。与传统的物理存储相比，数据云存储可以随着用户的需求对存储量进行扩张。这不仅仅可以避免用户在使用过程中出现存储空间不足的问题，同时更可以随着系统规模的扩大而提升云数据存储空间。

3.2 多租户

数据云存储还具有多租户的特点。多租户的特点主要包含有以下两方面的内容，其一数据云存储的多租户特点可以实现多用户对某一特定数据信息的共享，从而避免服务器中存储多个重复数据而造成数据存储容量浪费的现象。另一方面，数据云存储的多租户特点还可以实现将不同用户进行隔离，从而进一步加强服务器中数据信息的安全。

3.3 无中断数据迁移

在数据云存储中还具有无中断数据迁移的特点。众所周知，在系统更新与维护的过程中，系统开发公司往往需要向系统中上传相应的更新文件。但这一过程中不仅仅会耗费大量的时间，同时更会导致系统维护成本的升高。而云存储的应用便可以有效缓解这一问题。通过利用数据云存储技术，系统开发公司可以实现在旧节点上直接调用云存储中所存储的更新配置文件，从而实现对系统的无中断数据迁移与系统更新。这既可以降低系统的维护成本，同时也可以为用户提供更好的使用体验。

4 云端数据在C#程序设计中的应用

云存储的概念类似于云计算。它是指通过集群应用程序、网格技术或分布式文件系统功能集成网络存储设备的各种系统。

4.1 整体网络架构

很多时候，我们的需求是这样的：现场有N台不同的设备或系统，每台设备或者系统的协议是各不相同的，希望可以用一种通用并且简单的方法，将这些数据传到云端，实现远程访问。这样的需求，其实是物联网最典型的应用之一，那么采用OPCUA+MQTT或许是个不错的选择。

4.2 服务层

至于服务层，主要是OPCUA服务器的开发应用，这里我们有两个选择，一种是采用第三方的OPC软件，比如Kepware、Knight、Matrikon这些公司的产品，这种比较容易，做下相关配置即可；另外一种方式就是自己开发，相对来说难度要大一些。

5 结语

综上所述，C#程序设计技术当前已经有了较为成熟的发展，因而本文就C#程序设计在数据存储和云端服务中的应用展开了上述论述。研究发现，云存储设备大面积、广域分布带来的另一个问题是存储设备的运行和管理。云存储设备不需要考虑这些问题，但是云存储单位需要通过切实有效的手段解决集中管理、状态监控、错误维护、人工成本高等问题。云存储需要一个高效的集中管理平台，类似于网络管理软件，即可以集中管理和监控网络设备的存储设备、服务器和云存储系统[3]。