技巧

作者：Rob Howard

本文讨论

• 常见 ASP.NET 性能难点

• 面向 ASP.NET 的有用性能提示和技巧

• 在 ASP.NET 中使用数据库的建议

• 使用 ASP.NET 进行缓存和后台处理




本文使用了以下技术：
ASP.NET、.NET Framework 和 IIS



本页内容
数据层性能
技巧 1 — 返回多个结果集
技巧 2 — 分页的数据访问
技巧 3 — 连接池
技巧 4 — ASP.NET 缓存 API
技巧 5 — 每请求缓存
技巧 6 — 后台处理
技巧 7 — 页输出缓存和代理服务器
技巧 8 — 运行 IIS 6.0（只要用于内核缓存）
技巧 9 — 使用 Gzip 压缩
技巧 10 — 服务器控件视图状态
小结

使用 ASP.NET 编写 Web 应用程序的简单程度令人不敢相信。正因为如此简单，所以很多开发人员就不会花时间来设计其应用程序的结构，以获得更好的性能了。在本文中，我将讲述 10 个用于编写高性能 Web 应用程序的技巧。但是我并不会将这些建议仅局限于 ASP.NET 应用程序，因为这些应用程序只是 Web 应用程序的一部分。本文不作为对 Web 应用程序进行性能调整的权威性指南 — 一整本书恐怕都无法轻松讲清楚这个问题。请将本文视作一个很好的起点。

成为工作狂之前，我原来喜欢攀岩。在进行任何大型攀岩活动之前，我都会首先仔细查看指南中的路线，阅读以前游客提出的建议。但是，无论指南怎么好，您都需要真正的攀岩体验，然后才能尝试一个特别具有挑战性的攀登。与之相似，当您面临修复性能问题或者运行一个高吞吐量站点的问题时，您只能学习如何编写高性能 Web 应用程序。

我的个人体验来自在 Microsoft 的 ASP.NET 部门作为基础架构程序经理的经验，在此期间我运行和管理 www.ASP.NET，帮助设计社区服务器的结构，社区服务器是几个著名 ASP.NET 应用程序（组合到一个平台的 ASP.NET Forums、.Text 和 nGallery）。我确信有些曾经帮助过我的技巧对您肯定也会有所帮助。

您应该考虑将应用程序分为几个逻辑层。您可能听说过 3 层（或者 n 层）物理体系结构一词。这些通常都是规定好的体系结构方式，将功能在进程和/或硬件之间进行了物理分离。当系统需要扩大时，可以很轻松地添加更多的硬件。但是会出现一个与进程和机器跳跃相关的性能下降，因此应该避免。所以，如果可能的话，请尽量在同一个应用程序中一起运行 ASP.NET 页及其相关组件。

因为代码分离以及层之间的边界，所以使用 Web 服务或远程处理将会使得性能下降 20% 甚至更多。

数据层有点与众不同，因为通常情况下，最好具有专用于数据库的硬件。然而进程跳跃到数据库的成本依然很高，因此数据层的性能是您在优化代码时首先要考虑的问题。

在深入应用程序的性能修复问题之前，请首先确保对应用程序进行剖析，以便找出具体的问题所在。主要性能计数器（如表示执行垃圾回收所需时间百分比的计数器）对于找出应用程序在哪些位置花费了其主要时间也非常有用。然而花费时间的位置通常非常不直观。

本文讲述了两种类型的性能改善：大型优化（如使用 ASP.NET 缓存），和进行自身重复的小型优化。这些小型优化有时特别有意思。您对代码进行一点小小的更改，就会获得很多很多时间。使用大型优化，您可能会看到整体性能的较大飞跃。而使用小型优化时，对于某个特定请求可能只会节省几毫秒的时间，但是每天所有请求加起来，则可能会产生巨大的改善。

数据层性能


谈到应用程序的性能调整，有一个试纸性的测试可用来对工作进行优先级划分：代码是否访问数据库？如果是，频率是怎样的？请注意，这一相同测试也可应用于使用 Web 服务或远程处理的代码，但是本文对这些内容未做讲述。

如果某个特定的代码路径中必需进行数据库请求，并且您认为要首先优化其他领域（如字符串操作），则请停止，然后执行这个试纸性测试。如果您的性能问题不是非常严重的话，最好花一些时间来优化一下与数据库、返回的数据量、进出数据库的往返频率相关的花费时间。

了解这些常规信息之后，我们来看一下可能会有助于提高应用程序性能的十个技巧。首先，我要讲述可能会引起最大改观的更改。

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技巧 1 — 返回多个结果集


仔细查看您的数据库代码，看是否存在多次进入数据库的请求路径。每个这样的往返都会降低应用程序可以提供的每秒请求数量。通过在一个数据库请求中返回多个结果集，可以节省与数据库进行通信所需的总时间长度。同时因为减少了数据库服务器管理请求的工作，还会使得系统伸缩性更强。

虽然可以使用动态 SQL 返回多个结果集，但是我首选使用存储过程。关于业务逻辑是否应该驻留于存储过程的问题还存在一些争议，但是我认为，如果存储过程中的逻辑可以约束返回数据的话（缩小数据集的大小、缩短网络上所花费时间，不必筛选逻辑层的数据），则应赞成这样做。

使用 SqlCommand 实例及其 ExecuteReader 方法填充强类型的业务类时，可以通过调用 NextResult 将结果集指针向前移动。图 1 显示了使用类型类填充几个 ArrayList 的示例会话。只从数据库返回您需要的数据将进一步减少服务器上的内存分配。

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技巧 2 — 分页的数据访问


ASP.NET DataGrid 具有一个很好的功能：数据分页支持。在 DataGrid 中启用分页时，一次会显示固定数量的记录。另外，在 DataGrid 的底部还会显示分页 UI，以便在记录之间进行导航。该分页 UI 使您能够在所显示的数据之间向前和向后导航，并且一次显示固定数量的记录。

还有一个小小的波折。使用 DataGrid 的分页需要所有数据均与网格进行绑定。例如，您的数据层需要返回所有数据，那么 DataGrid 就会基于当前页筛选显示的所有记录。如果通过 DataGrid 进行分页时返回了 100,000 个记录，那么针对每个请求会放弃 99,975 个记录（假设每页大小为 25 个记录）。当记录的数量不断增加时，应用程序的性能就会受到影响，因为针对每个请求必须发送越来越多的数据。

要编写性能更好的分页代码，一个极佳的方式是使用存储过程。图 2 显示了针对 Northwind 数据库中的 Orders 表进行分页的一个示例存储过程。简而言之，您此时要做的只是传递页索引和页大小。然后就会计算合适的结果集，并将其返回。

在社区服务器中，我们编写了一个分页服务器控件，以完成所有的数据分页。您将会看到，我使用的就是技巧 1 中讨论的理念，从一个存储过程返回两个结果集：记录的总数和请求的数据。

返回记录的总数可能会根据所执行查询的不同而有所变化。例如，WHERE 子句可用来约束返回的数据。为了计算在分页 UI 中显示的总页数，必须了解要返回记录的总数。例如，如果总共有 1,000,000 条记录，并且要使用一个 WHERE 子句将其筛选为 1000 条记录，那么分页逻辑就需要了解记录的总数才能正确呈现分页 UI。

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技巧 3 — 连接池


在 Web 应用程序和 SQL Server™ 之间设置 TCP 连接可能是一个非常消耗资源的操作。Microsoft 的开发人员到目前为止能够使用连接池已经有一段时间了，这使得他们能够重用数据库连接。他们不是针对每个请求都设置一个新的 TCP 连接，而是只在连接池中没有任何连接时才设置新连接。当连接关闭时，它会返回连接池，在其中它会保持与数据库的连接，而不是完全破坏该 TCP 连接。

当然，您需要小心是否会出现泄漏连接。当您完成使用连接时，请一定要关闭这些连接。再重复一遍：无论任何人对 Microsoft?.NET Framework 中的垃圾回收有什么评论，请一定要在完成使用连接时针对该连接显式调用 Close 或 Dispose。不要相信公共语言运行库 (CLR) 会在预先确定的时间为您清除和关闭连接。尽管 CLR 最终会破坏该类，并强制连接关闭，但是当针对对象的垃圾回收真正发生时，并不能保证。

要以最优化的方式使用连