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優(yōu)化ASP.NET應(yīng)用程序性能研究與探討

[摘要]網(wǎng)站的性能對于ASP.NET程序開發(fā)人員來說非常重要。一個優(yōu)秀的網(wǎng)站雖然有美觀的頁面設(shè)計,完善的服務(wù)功能,但是打開網(wǎng)頁時有長時間的延遲,用戶最終將會無法忍受。尤其對于大型的電子商務(wù)網(wǎng)站而言,每秒鐘有數(shù)萬用戶同時訪問,沒有良好的網(wǎng)站性能,根本無法滿足龐大的需求。   ASP.NET作為全新一代的動態(tài)...


  網(wǎng)站的性能對于ASP.NET程序開發(fā)人員來說非常重要。一個優(yōu)秀的網(wǎng)站雖然有美觀的頁面設(shè)計,完善的服務(wù)功能,但是打開網(wǎng)頁時有長時間的延遲,用戶最終將會無法忍受。尤其對于大型的電子商務(wù)網(wǎng)站而言,每秒鐘有數(shù)萬用戶同時訪問,沒有良好的網(wǎng)站性能,根本無法滿足龐大的需求。

  ASP.NET作為全新一代的動態(tài)網(wǎng)頁生成系統(tǒng),它在平臺性能方面與原有的ASP相比已有了一個本質(zhì)的提高。但要在此基礎(chǔ)上開發(fā)出專業(yè)水準(zhǔn)的、符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的、受用戶歡迎的web應(yīng)用程序,還需要開發(fā)人員從編程的角度在頁面、數(shù)據(jù)訪問和字符串處理等各方面進(jìn)行優(yōu)化處理,以提高網(wǎng)站的總體性能。

  本文將主要探討在ASP.NET中與此相關(guān)的幾種進(jìn)行性能優(yōu)化的方法及注意問題。

  頁面性能優(yōu)化

  1、會話狀態(tài)的恰當(dāng)選擇

  HTTP協(xié)議是一種無狀態(tài)的通信協(xié)議,無法記錄和識別來自不同客戶端的請求,但在實際應(yīng)用中系統(tǒng)卻要維護(hù)來自客戶端的不同請求之間的會話狀態(tài)信息。ASP.NET通過將會話狀態(tài)信息存儲在進(jìn)程、狀態(tài)服務(wù)器或SQL Server數(shù)據(jù)庫中來解決這個問題。

  將會話狀態(tài)信息保存在WEB服務(wù)器的內(nèi)存中具有最佳的性能,速度很快,但是卻缺乏會話狀態(tài)信息跨越多個服務(wù)器的能力。若要在多個WEB服務(wù)器之間維護(hù)會話信息,可以使用狀態(tài)服務(wù)器進(jìn)行存儲,這種方式由于可以將應(yīng)用程序部署到多臺服務(wù)器上而提高了系統(tǒng)的伸縮性和可靠性,但是以降低性能為代價。對于極其重要的會話信息,需要使用SQL Server存儲方式,從而避免丟失重要的會話信息,但由此產(chǎn)生的工作負(fù)載比前兩者大得多。

  若不考慮狀態(tài)信息的保留和多個服務(wù)器共享,應(yīng)盡量選擇保存在服務(wù)器的進(jìn)程中,從而得到最佳的性能。

  會話狀態(tài)信息的存儲方式選擇通過web.config文件:

 。約essionState
  mode="InProc/StateServer/SqlServer" //存儲方式由此行選擇
  stateConnectionString="tcpip=127.0.0.1:42424"
  ……
  timeout="20"/>

  2、服務(wù)器控件的優(yōu)化選擇

  2.1 減少不必要的服務(wù)器控件

  服務(wù)器控件帶來的方便和功能是html控件所不能比擬的。但是每一個服務(wù)器控件都需要在服務(wù)器端創(chuàng)建相應(yīng)的對象,是以犧牲服務(wù)器端的資源為代價的,過多的使用服務(wù)器控件會極大的影響程序性能。

  很多情況下,簡單地使用html標(biāo)記或數(shù)據(jù)綁定即能夠?qū)崿F(xiàn)所需功能。比如<asp:Label>控件,若使用它來顯示靜態(tài)信息,則完全可用簡單的標(biāo)記來實現(xiàn)。如果html控件達(dá)不到所要實現(xiàn)的功能,而且在腳本語言如javascript、vbscript也不能實現(xiàn)的情況下,才考慮選擇服務(wù)器控件。

  2.2 禁用不必要的狀態(tài)視圖

  服務(wù)器控件的狀態(tài)視圖屬性能夠自動的在頁面往返過程中維護(hù)服務(wù)器控件的狀態(tài),減少開發(fā)者的工作量,但是需要占用大量的服務(wù)器內(nèi)存資源。因此,在不需要服務(wù)器控件狀態(tài)視圖的情況下,應(yīng)將其EnableViewState屬性設(shè)置為false,如常用的<asp:Lable>和<asp:Button>控件。

  2.3 Page.IsPostBack的運用

  Page.IsPostBack用于記錄頁面是否從客戶端返回,若為false表示初次運行,否則表示從客戶端再次返回該頁面。Page.IsPostBack的合理應(yīng)用可以避免頁面在往返過程中的一些不必要的操作。在Page_Load函數(shù)及一些只需要初始化一次的事件函數(shù)中均可以使用該屬性來提高應(yīng)用程序性能。

  void Page_Load(Object o, EventArgs e)
  {
  if(! Page.IsPostBack)
  {
  conn=new SqlConnection("server=localhost;uid=sa;pwd=;database=data");
  String sql="select * from student";
  cmd.Fill(ds,"stu");
  mydataGrid.DataBind();
  }
  }

  以上代碼將保證只有在首次訪問該頁面時對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行讀取并綁定。

  2.4 合理使用DataGrid控件

  DataGrid控件帶有最強(qiáng)大的數(shù)據(jù)顯示功能,還內(nèi)置了對數(shù)據(jù)的修改、刪除、添加、分頁等很多功能。如果只需簡單的顯示數(shù)據(jù), DataGrid并非最佳選擇。DataGrid控件的分頁功能,數(shù)據(jù)的存儲方式(存儲在viewstate中)等,雖然讓程序開發(fā)者使用方便快捷,但由此產(chǎn)生的性能開銷不容小視。

  DataList控件比DataGrid功能少了很多。但自定義性強(qiáng)了很多。特有的多行數(shù)據(jù)顯示還是比較方便的。DataGrid能實現(xiàn)的功能,它基本能實現(xiàn)。

  Repeater控件功能最少,但自定義性非常強(qiáng)。由于減少了很多功能,對服務(wù)器的性能帶來消耗最小。

  因此,在只需簡單顯示數(shù)據(jù)列表時,選擇Repeater或DataList控件同樣可以達(dá)到目的,而且減輕了性能上的開銷。

  數(shù)據(jù)庫訪問性能優(yōu)化

  1、數(shù)據(jù)庫的連接和關(guān)閉

  訪問數(shù)據(jù)庫資源需要創(chuàng)建連接、打開連接和關(guān)閉連接幾個操作。這些過程需要多次與數(shù)據(jù)庫交換信息以通過身份驗證,比較耗費服務(wù)器資源。ASP.NET中提供了連接池(Connection Pool)改善打開和關(guān)閉數(shù)據(jù)庫對性能的影響。系統(tǒng)將用戶的數(shù)據(jù)庫連接放在連接池中,需要時取出,關(guān)閉時收回連接,等待下一次的連接請求。

  連接池的大小是有限的,如果在連接池達(dá)到最大限度后仍要求創(chuàng)建連接,必然大大影響性能。因此,在建立數(shù)據(jù)庫連接后只有在真正需要操作時才打開連接,使用完畢后馬上關(guān)閉,從而盡量減少數(shù)據(jù)庫連接打開的時間,避免出現(xiàn)超出連接限制的情況。

  2、使用存儲過程

  存儲過程是存儲在服務(wù)器上的一組預(yù)編譯的SQL語句,類似于DOS系統(tǒng)中的批處理文件。存儲過程具有對數(shù)據(jù)庫立即訪問的功能,信息處理極為迅速。使用存儲過程可以避免對命令的多次編譯,在執(zhí)行一次后其執(zhí)行規(guī)劃就駐留在高速緩存中,以后需要時只需直接調(diào)用緩存中的二進(jìn)制代碼即可。

  另外,存儲過程在服務(wù)器端運行,獨立于ASP.NET程序,便于修改,最重要的是它可以減少數(shù)據(jù)庫操作語句在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸。

  3、優(yōu)化查詢語句

  ASP.NET中ADO連接消耗的資源相當(dāng)大,SQL語句運行的時間越長,占用系統(tǒng)資源的時間也越長。因此,盡量使用優(yōu)化過的SQL語句以減少執(zhí)行時間。比如,不在查詢語句中包含子查詢語句,充分利用索引等。

  字符串操作性能優(yōu)化

  1、使用值類型的ToString方法

  在連接字符串時,經(jīng)常使用"+"號直接將數(shù)字添加到字符串中。這種方法雖然簡單,也可以得到正確結(jié)果,但是由于涉及到不同的數(shù)據(jù)類型,數(shù)字需要通過裝箱操作轉(zhuǎn)化為引用類型才可以添加到字符串中。但是裝箱操作對性能影響較大,因為在進(jìn)行這類處理時,將在托管堆中分配一個新的對象,原有的值復(fù)制到新創(chuàng)建的對象中。

  使用值類型的ToString方法可以避免裝箱操作,從而提高應(yīng)用程序性能。

  2、運用StringBuilder類

  String類對象是不可改變的,對于String對象的重新賦值在本質(zhì)上是重新創(chuàng)建了一個String對象并將新值賦予該對象,其方法ToString對性能的提高并非很顯著。

  在處理字符串時,最好使用StringBuilder類,其.NET 命名空間是System.Text。該類并非創(chuàng)建新的對象,而是通過Append,Remove,Insert等方法直接對字符串進(jìn)行操作,通過ToString方法返回操作結(jié)果。

  其定義及操作語句如下所示:

  int num;
  System.Text.StringBuilder str=new System.Text.StringBuilder(); //創(chuàng)建字符串
  str.Append(num.ToString()); //添加數(shù)值num
  Response.Write(str.ToString); //顯示操作結(jié)果

  ASP.NET應(yīng)用程序性能測試

  在對ASP.NET應(yīng)用程序進(jìn)行性能測試之前,應(yīng)確保應(yīng)用程序沒有錯誤,而且功能正確。具體的性能測試可以采用以下工具進(jìn)行:
  Web Application Strees Tool (WAS)是Microsoft發(fā)布的一個免費測試工具,可以從http://webtool.rte.microsoft.com/上下載。它可以模擬成百上千個用戶同時對web應(yīng)用程序進(jìn)行訪問請求,在服務(wù)器上形成流量負(fù)載,從而達(dá)到測試的目的,可以生成平均TTFB、平均TTLB等性能匯總報告。

  Application Center Test (ACT) 是一個測試工具,附帶于Visual Studio.NET的企業(yè)版中,是Microsoft正式支持的web應(yīng)用程序測試工具。它能夠直觀地生成圖表結(jié)果,功能比WAS多,但不具備多個客戶機(jī)同時測試的能力。

  服務(wù)器操作系統(tǒng)"管理工具"中的"性能"計數(shù)器,可以對服務(wù)器進(jìn)行監(jiān)測以了解應(yīng)用程序性能。

  結(jié)論

  對于網(wǎng)站開發(fā)人員來說,在編寫ASP.NET應(yīng)用程序時注意性能問題,養(yǎng)成良好的習(xí)慣,提高應(yīng)用程序性能,至少可以推遲必需的硬件升級,降低網(wǎng)站的成本。