asp.net效能提升十個方法(Microsoft)

一、返回多個資料集

　　檢查你的訪問資料庫的程式碼，看是否存在著要返回多次的請求。每次往返降低了你的應用程式的每秒能夠響應請求的次數。通過在單個資料庫請求中返回多個結果集，可以減少與資料庫通訊的時間，使你的系統具有擴充套件性，也可以減少資料庫伺服器響應請求的工作量。

　　如果你是用動態的SQL語句來返回多個資料集，那我建議你用儲存過程來替代動態的SQL語句。是否把業務邏輯寫到儲存過程中，這個有點爭議。但是我認為，把業務邏輯寫到儲存過程裡面可以限制返回結果集的大小，減小網路資料的流量，在邏輯層也不用在過濾資料，這是一個好事情。

　　用SqlCommand物件的ExecuteReader方法返回一個強型別的業務物件，再呼叫NextResult方法來移動資料集指標來定位資料集。示例一演示了一個返回多個ArrayList強型別物件的例子。只從資料庫中返回你需要的資料可以大大的減小你的伺服器所耗用的記憶體。

　　二、對資料進行分頁

　　ASP.NET的DataGrid有一個非常有用的功能：分頁。如果DataGrid允許分頁，在某一時刻它只下載某一頁的資料，另外，它有一個資料分頁的濟覽導航欄，它讓你可以選擇瀏覽某一頁，而且每次只下載一頁的資料。

　　但是它有一個小小的缺點，就是你必須把所有的資料都繫結到DataGrid中。也就是說，你的資料層必須返回所有的資料，然後DataGrid再根據當前頁過濾出當前頁所需要的資料顯示出來。如果有一個一萬條記錄的結果集要用DataGrid進行分頁，假設DataGrid每頁只顯示25條資料，那就意味著每次請求都有9975條資料都是要丟棄的。每次請求都要返回這麼大的資料集，對應用程式的效能影響是非常大的。

　　一個好的解決方案是寫一個分頁的儲存過程，例子2是一個用於對Northwind資料庫orders表的分頁儲存過程。你只需要傳當前頁碼，每頁顯示的條數兩個引數進來，儲存過程會返回相應的結果。
 
　　在伺服器端，我專門寫了一個分頁的控制元件來處理資料的分頁，在這裡，我用了第一個方法，在一個儲存過程裡面返回了兩個結果集：資料記錄總數和要求的結果集。

　　返回的記錄總數取決於要執行查詢，例如，一個where條件可以限制返回的結果集的大小。因為在分頁介面中必須要根據資料集記錄的大小來計算總的頁數，所以必須要返回結果集的記錄數。例如，如果一共有1000000條記錄，如果用where條件就可以過濾成只返回1000條記錄，儲存過程的分頁邏輯應該知道返回那些需要顯示的資料。

　　三、連線池

　　用TCP來連線你的應用程式與資料庫是一件昂貴的事情（很費時的事情），微軟的開發者可以通過用連線池來反覆的使用資料庫的連線。比起每次請求都用TCP來連一次資料庫，連線池只有在不存在有效的連線時才新建一個TCP連線。當關閉一個連線的時候，它會被放到池中，它仍然會保持與資料庫的連線，這樣就可以減少與資料庫的TCP連線次數。

　　當然，你要注意那些忘記關的連線，你應在每次用完連線後馬上關閉它。我要強調的是：無論什麼人說.net framework中的GC(垃圾收集器)總會在你用完連線物件後呼叫連線物件的Close或者Dispose方法顯式的關閉你的連線。不要期望CLR會在你想象的時間內關掉連線，雖然CLR最終都要銷燬物件和關閉邊接，但是我們並不能確定它到底會在什麼時候做這些事情。

　　要用連線池優化，有兩條規則，第一，開啟連線，處理資料，然後關閉連線。如果你必須在每次請求中多次開啟或關閉連線，這好過一直開啟一個邊接，然後把它傳到各個方法中。第二，用相同的連線字串（或者用相同的使用者標識，當你用整合認證的時候）。如果你沒有用相同的連線字串，如你用基於登入使用者的連線字串，這將不能利用連線池的優化功能。如果你用的是整合的論證，因為使用者很多，所以你也不能充分利用連線池的優化功能。.NET CLR提供了一個資料效能計數器，它在我們需要跟蹤程式效能特性的時候非常有用，當然也包括連線池的跟蹤了。

　　無論你的應用程式什麼時候要連在另一臺機子的資源，如資料庫，你都應該重點優化你連資源所花的時間，接收和傳送資料的時間，以及往返回之間的次數。優化你的應用程式中的每一個處理點（process hop），它是提高你的應用的效能的出發點。

　　應用程式層包含與資料層連線，傳送資料到相應的類的例項以及業務處理的邏輯。例如，在Community Server中，要組裝一個Forums或者Threads集合，然後應用業務邏輯，如授權，更重要的，這裡要完成快取邏輯。

四、 ASP.NET快取API

　　在寫應用程式之前,你要做的第一件事是讓應用程式最大化的利用ASP.NET的快取功能。

　　如果你的元件是要在Asp.net應用程式中執行，你只要把System.Web.dll引用到你的專案中就可以了。然後用HttpRuntime.Cache屬性就可訪問Cache了（也可以通過Page.Cache或HttpContext.Cache訪問）。
 
　　有以下幾條快取資料的規則。第一，資料可能會被頻繁的被使用，這種資料可以快取。第二，資料的訪問頻率非常高，或者一個資料的訪問頻率不高，但是它的生存週期很長，這樣的資料最好也快取起來。第三是一個常常被忽略的問題，有時候我們快取了太多資料，通常在一臺X86的機子上，如果你要快取的資料超過800M的話，就會出現記憶體溢位的錯誤。所以說快取是有限的。換名話說，你應該估計快取集的大小，把快取集的大小限制在10以內，否則它可能會出問題。在Asp.net中，如果快取過大的話也會報記憶體溢位錯誤，特別是如果快取大的DataSet物件的時候。

　　這裡有幾個你必須瞭解的重要的快取機制。首先是快取實現了“最近使用”原則（ a least-recently-used algorithm），當快取少的時候，它會自動的強制清除那些無用的快取。其次 “條件依賴”強制清除原則（expiration dependencies），條件可以是時間，關鍵字和檔案。以時間作為條件是最常用的。在asp.net2.0中增加一更強的條件，就是資料庫條件。當資料庫中的資料發生變化時，就會強制清除快取。要更深入的瞭解資料庫條件依賴請看Dino Esposito 在MSDN雜誌2004年七月刊的Cutting Edge專欄文章。

　　五、 預請求快取

　　在前面，我提到過即使我們只對某些地方作了一個小小的效能改進也可以獲得大的效能提升，我非常喜歡用預請求快取來提升程式的效能。

　　雖然Cache API設計成用來儲存某段時間的資料，而預請求快取只是儲存某個時期的某個請求的內容。如果某個請求的訪問頻率高，而且這個請求只需要提取，應用，修改或者更新資料一次。那麼就可以預快取該請求。我們舉個例子來說明。

　　在CS的論壇應用程式中，每一個頁面的伺服器控制元件都要求得到用於決定它的皮膚（skin）的自定義的資料，以決定用哪個樣式表及其它的一些個性化的東西。這裡面的某些資料可能要長時間的儲存，有些時間則不然，如控制元件的skin資料，它只需要應用一次，而後就可以一直使用。

　　要實現預請求快取，用Asp.net 的HttpContext類，HttpContext類的例項在每一個請求中建立，在請求期間的任何地方都可以通過HttpContext.Current屬性訪問。HttpContext類有一個Items集合屬性，在請求期間所有的物件和資料都被新增到這個集合中快取起來。和你用Cache快取訪問頻率高資料一樣，你可以用HttpContext.Items快取那些每個請求都要用到的基礎資料。它背後的邏輯很簡單：我們向HttpContext.Items中新增一個資料，然後再從它裡面讀出資料。

　　六、 後臺處理

　　通過上面的方法你的應用程式應該執行得很快了，是不是？但是在某些時候，程式中的一次請求中可能要執行一個非常耗時的任務。如傳送郵件或者是檢查提交的資料的正確性等。

　　當我們把asp.net Forums 1.0整合在CS中的時侯，發現提交一個新的帖子的時候會非常的慢。每次新增一個帖子的時侯，應用程式首先要檢查這個帖子是不是重複提的，然後用“badword”過濾器來過濾，檢查圖片附加碼，作帖子的索引，把它新增到合適的佇列中，驗證它的附件，最後，發郵件到它的訂閱者郵件箱中。顯然，這個工作量很大。

　　結果是它把大量的時間都花在做索引和傳送郵件中了。做帖子的索引是一項很耗時的操作，而發郵件給訂閱都需要連線到SMTP服務，然後給每一個訂閱者都發一封郵件，隨著訂閱使用者的增加，傳送郵件的時間會更長。
 
　　索引和發郵件並不需要在每次請求時觸發，理想狀態下，我們想要批量的處理這些操作，每次只發25封郵件或者每隔5分鐘把所有的要發的新郵件發一次。我們決定使用與資料庫原型快取一樣的程式碼，但是失敗了，所以又不得不回到VS.NET 2005。

　　我們在System.Threading名稱空間下找到了Timer類，這個類非常有用，但卻很少有人知道，Web開發人員則更少有人知道了。一旦他建了該類的例項，每隔一個指定的時間，Timer類就會從執行緒池中的一個執行緒中呼叫指定的回撥函式。這意味著你的asp.net應用程式可以在沒有請求的時候也可以執行。這就是後以處理的解決方案。你就可以讓做索引和發郵件工作在後臺執行，而不是在每次請求的時候必須執行。

　　後臺執行的技術有兩個問題，第一是，當你的應用程式域解除安裝後，Timer類例項就會停止執行了。也就是不會呼叫回撥方法了。另外，因為CLR的每個程式中都有許多的執行緒在執行，你將很難讓Timer獲得一個執行緒來執行它，或者能執行它，但會延時。Asp.net層要儘量少的使用這種技術，以減少程式中執行緒的數量，或者只讓請求用一小部分的執行緒。當然如果你有大量的非同步工作的話，那就只能用它了。

　　這裡沒有足夠的空間有貼程式碼，你可以從http://www.rob-howard.net/中下載示例程式，請下載Blackbelt TechEd 2004的示例程式。

　　七、 頁面輸出快取和代理服務

　　Asp.net是你的介面層（或者說應該是），它包含頁面，使用者控制元件，伺服器控制元件（HttpHandlers 和HttpModules）以及它們生成的內容。如果你有一個Asp.net頁面用來輸出html，xml,imgae或者是其它的資料，對每一個請求你都用程式碼來生成相同的輸出內容，你就很有必要考慮用頁面輸出快取了。

　　你只要簡單的把下面的這一行程式碼複製到你的頁面中就可以實現了：

　　

　　你就可以有效的利用第一次請求裡生成的頁面輸出快取內容，60秒後重新生成一道頁面內容。這種技術其實也是運用一些低層的Cache API來實現。用頁面輸出快取有幾個引數可以配置，如上面所說的VaryByParams引數，該參數列示什麼時候觸發重輸出的條件，也可以指定在Http Get或Http Post 請求模式下快取輸出。例如當我們設定該引數為VaryByParams=”Report”的時候，default.aspx?Report=1或者default.aspx?Report=2請求的輸出都會被快取起來。引數的值可以是多個用分號隔開引數。

　　許多人都沒有意識到當用頁面輸出快取的時候，asp.net也會生成HTTP頭集（HTTP Header）儲存在下游的快取伺服器中，這些資訊可以用於Microsoft Internet安全性中以及加速伺服器的響應速度。當HTTP快取的頭被重置時，請求的內容會被緩在網路資源中，當客戶端再次請求該內容時，就不會再從源伺服器上獲得內容了，而直接從快取中獲得內容。

　　雖然用頁面輸出快取不提高你的應用程式效能，但是它能減少了從的伺服器中載入已快取頁面內容的次數。當然，這僅限於快取匿名使用者可以訪問的頁面。因為一旦頁面被快取後，就不能再執行授權操作了。

　　八、 用IIS6.0的Kernel Caching

　　如果你的應用程式沒用執行在IIS6.0(windows server 2003)中，那麼你就失去了一些很好的提高應用程式效能的方法。在第七個方法中，我講了用頁面輸出快取提高應用程式的效能的方法。在IIS5.0中，當一個請求到來到IIS後，IIS會把它轉給asp.net，當應用了頁面輸出快取時，ASP.NET中的HttpHandler會接到該請求，HttpHandler從快取中把內容取出來並返回。

　　如果你用的是IIS6.0，它有一個非常好的功能就是Kernel Caching，而且你不必修改asp.net程式中任何程式碼。當asp.net接到一個已快取的請求，IIS的Kernel Cache會從快取中得到它的一份拷貝。當從網路中傳來一個請求的時，Kernel層會得到該請求，如果該請求被快取起來了，就直接把快取的資料返回，這樣就完工了。這就意味著當你用IIS的Kernel Caching來快取頁面輸出時，你將獲得不可置信的效能提升。在開發VS.NET 2005的 asp.net時有一點，我是專門負asp.net效能的程式經理，我的程式設計師用了這個方法，我看了所有日報表資料，發現用kernel model caching的結果總是最快的。它們的一個共同的特徵就是網路的請求和響應量很大,但IIS只佔用了5%的CPU資源。這是令人驚奇的。有許多讓你使用用IIS6.0的理由，但kernel cashing是最好的一個。

　　九、 用Gzip壓縮資料

　　除非你的CPU佔用率太高了，才有必要用提升伺服器效能的技巧。用gzip壓縮資料的方法可以減少你傳送到服務端的資料量，也可以提高頁面的執行速度，同時也減少了網路的流量。怎麼樣更好的壓縮資料取決於你要傳送的資料，還有就是客戶端的瀏覽器支不支援（IIS把用gzip壓縮後的資料傳送到客戶端，客戶端要支援gzip才能解析，IE6.0和Firefox都支援）。這樣你的伺服器每秒能多響應一些請求，同樣，你也減少了傳送響應的資料量，也就能多傳送一些請求了。

　　好訊息，gzip壓縮已經被整合在IIS6.0中了，它比IIS5.0中gzip更好。不幸的是，在IIS6.0中啟用gzip壓縮，你不能在IIS6.0的屬性對話中設定。IIS開發團隊把gzip壓縮功能開發出來了，但他們卻忘了在管理員視窗中讓管理員能很方便的啟用它。要啟用gzip壓縮，你只能深入IIS6.0的xml配置檔案中修改它的配置。

　　除了閱讀本文以外，只好再看看Brad Wilson寫的《IIS6 壓縮》一文（http://www.dotnetdevs.com/articles/IIS6compression.aspx）；另外還有一篇介紹aspx壓縮基礎知識的文章，Enable ASPX Compression in IIS。但是要注意，在IIS6中動態壓縮和kernel cashing是互斥的。

　　十、 伺服器控制元件的ViewState

　　ViewState是asp.net中的一個特性，它用於把生成頁面要用的一狀態值儲存在一個隱藏域中。當頁面被回傳到伺服器時，伺服器要解析，校驗和應用ViewState中的資料以還原頁面的控制元件樹。ViewState是一個非常有用的特性，它能持久化客戶端的狀態而不用cookie或者伺服器的記憶體。大部分的伺服器控制元件都是用ViewState來持久化那些在頁面中與使用者互動的元素的狀態值。例如，用以儲存用於分頁的當前頁的頁碼。

　　用ViewState會帶來一些負面的影響。首先，它加大的伺服器的響應和請求的時間。其次，每次回傳時都增加了序列化和反序列化資料的時間。最後，它還消耗了伺服器更多的記憶體。

　　許多的伺服器控制元件很趨於使用ViewState，如眾所周知的DataGrid，而有時候是沒有必須使用的。預設情況下是允許使用ViewState的，如果你不想使用ViewState的話，你可以在控制元件或頁面級別把關閉它。在控制元件中，你只要把EnableViewState屬性設為False就可以了；你也可以在頁面中設定，使它的範圍擴充套件到整個頁面中：

 

　　如果頁面無需回傳或者每次請求頁面只是呈現控制元件。你就應該在頁面級別中把ViewState關掉。

　　總結

  我只是提供我幾個我認為有助於提高寫高效能的asp.net應用程式的技巧，本文提到的提高asp.net效能的技巧只是一個起步，更多的資訊請參考《Improving ASP.NET Performance》一書。只有通過自己的實踐，你才能找到對你的專案最有幫助的技巧。然而，在你的開發旅程中，這些技巧可以起一些指導性的作用。在軟體開發中，這些都不是絕對有用的，因為各個專案都不一樣。

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