天天看點

ASP.NET之性能優化

 1. 資料庫通路性能優化

  資料庫的連接配接和關閉

  通路資料庫資源需要建立連接配接、打開連接配接和關閉連接配接幾個操作。這些過程需要多次與資料庫交換資訊以通過身份驗證,比較耗費伺服器資源。ASP.NET中提供了連接配接池(Connection Pool)改善打開和關閉資料庫對性能的影響。系統将使用者的資料庫連接配接放在連接配接池中,需要時取出,關閉時收回連接配接,等待下一次的連接配接請求。連接配接池的大小是有限的,如果在連接配接池達到最大限度後仍要求建立連接配接,必然大大影響性能。是以,在建立資料庫連接配接後隻有在真正需要操作時才打開連接配接,使用完畢後馬上關閉,進而盡量減少資料庫連接配接打開的時間,避免出現超出連接配接限制的情況。

  使用存儲過程

  存儲過程是存儲在伺服器上的一組預編譯的SQL語句,類似于DOS系統中的批處理檔案。存儲過程具有對資料庫立即通路的功能,資訊處理極為迅速。使用存儲過程可以避免對指令的多次編譯,在執行一次後其執行規劃就駐留在高速緩存中,以後需要時隻需直接調用緩存中的二進制代碼即可。另外,存儲過程在伺服器端運作,獨立于ASP.NET程式,便于修改,最重要的是它可以減少資料庫操作語句在網絡中的傳輸。

  優化查詢語句

  ASP.NET中ADO連接配接消耗的資源相當大,SQL語句運作的時間越長,占用系統資源的時間也越長。是以,盡量使用優化過的SQL語句以減少執行時間。比如,不在查詢語句中包含子查詢語句,充分利用索引等。

  2. 字元串操作性能優化

  使用值類型的ToString方法

  在連接配接字元串時,經常使用"+"号直接将數字添加到字元串中。這種方法雖然簡單,也可以得到正确結果,但是由于涉及到不同的資料類型,數字需要通過裝箱操作轉化為引用類型才可以添加到字元串中。但是裝箱操作對性能影響較大,因為在進行這類處理時,将在托管堆中配置設定一個新的對象,原有的值複制到新建立的對象中。使用值類型的ToString方法可以避免裝箱操作,進而提高應用程式性能。

  運用StringBuilder類

  String類對象是不可改變的,對于String對象的重新指派在本質上是重新建立了一個String對象并将新值賦予該對象,其方法ToString對性能的提高并非很顯著。在處理字元串時,最好使用StringBuilder類,其.NET 命名空間是System.Text。該類并非建立新的對象,而是通過Append,Remove,Insert等方法直接對字元串進行操作,通過ToString方法傳回操作結果。   其定義及操作語句如下所示:

int num;

  System.Text.StringBuilder str = new System.Text.StringBuilder(); //建立字元串

  str.Append(num.ToString()); //添加數值num

  Response.Write(str.ToString); //顯示操作結果

  3. 優化 Web 伺服器計算機和特定應用程式的配置檔案以符合您的特定需要

  預設情況下,ASP.NET 配置被設定成啟用最廣泛的功能并盡量适應最常見的方案。是以,應用程式開發人員可以根據應用程式所使用的功能,優化和更改其中的某些配置,以提高應用程式的性能。下面的清單是您應該考慮的一些選項。

  僅對需要的應用程式啟用身份驗證。

  預設情況下,身份驗證模式為 Windows,或內建 NTLM。大多數情況下,對于需要身份驗證的應用程式,最好在 Machine.config 檔案中禁用身份驗證,并在 Web.config 檔案中啟用身份驗證。根據适當的請求和響應編碼設定來配置應用程式。ASP.NET 預設編碼格式為 UTF-8。如果您的應用程式為嚴格的 ASCII,請配置應用程式使用 ASCII 以獲得稍許的性能提高。

  考慮對應用程式禁用 AutoEventWireup。

  在 Machine.config 檔案中将 AutoEventWireup 屬性設定為 false,意味着頁面不将方法名與事件進行比對和将兩者挂鈎(例如 Page_Load)。如果頁面開發人員要使用這些事件,需要在基類中重寫這些方法(例如,需要為頁面加載事件重寫 Page.OnLoad,而不是使用 Page_Load 方法)。如果禁用 AutoEventWireup,頁面将通過将事件連接配接留給頁面作者而不是自動執行它,獲得稍許的性能提升。

  從請求處理管線中移除不用的子產品。

  預設情況下,伺服器計算機的 Machine.config 檔案中 節點的所有功能均保留為激活。根據應用程式所使用的功能,您可以從請求管線中移除不用的子產品以獲得稍許的性能提升。檢查每個子產品及其功能,并按您的需要自定義它。例如,如果您在應用程式中不使用會話狀态和輸出緩存,則可以從 清單中移除它們,以便請求在不執行其他有意義的處理時,不必執行每個子產品的進入和離開代碼。

  4. 一定要禁用調試模式

  在部署生産應用程式或進行任何性能測量之前,始終記住禁用調試模式。如果啟用了調試模式,應用程式的性能可能受到非常大的影響。

  5. 對于廣泛依賴外部資源的應用程式,請考慮在多處理器計算機上啟用網絡園藝

  ASP.NET 程序模型幫助啟用多處理器計算機上的可縮放性,将工作分發給多個程序(每個CPU一個),并且每個程序都将處理器關系設定為其 CPU。此技術稱為網絡園藝。如果應用程式使用較慢的資料庫伺服器或調用具有外部依賴項的 COM 對象(這裡隻是提及兩種可能性),則為您的應用程式啟用網絡園藝是有益的。但是,在決定啟用網絡園藝之前,您應該測試應用程式在網絡園中的執行情況。

6. 隻要可能,就緩存資料和頁輸出

  ASP.NET 提供了一些簡單的機制,它們會在不需要為每個頁請求動态計算頁輸出或資料時緩存這些頁輸出或資料。另外,通過設計要進行緩存的頁和資料請求(特别是在站點中預期将有較大通訊量的區域),可以優化這些頁的性能。與 .NET Framework 的任何 Web 窗體功能相比,适當地使用緩存可以更好的提高站點的性能,有時這種提高是超數量級的。使用 ASP.NET 緩存機制有兩點需要注意。首先,不要緩存太多項。緩存每個項均有開銷,特别是在記憶體使用方面。不要緩存容易重新計算和很少使用的項。其次,給緩存的項配置設定的有效期不要太短。很快到期的項會導緻緩存中不必要的周轉,并且經常導緻更多的代碼清除和垃圾回收工作。若關心此問題,請監視與 ASP.NET Applications 性能對象關聯的 Cache Total Turnover Rate 性能計數器。高周轉率可能說明存在問題,特别是當項在到期前被移除時。這也稱作記憶體壓力。

  7. 選擇适合頁面或應用程式的資料檢視機制

  根據您選擇在 Web 窗體頁顯示資料的方式,在便利和性能之間常常存在着重要的權衡。例如,DataGrid Web 伺服器控件可能是一種顯示資料的友善快捷的方法,但就性能而言它的開銷常常是最大的。在某些簡單的情況下,您通過生成适當的 HTML 自己呈現資料可能很有效,但是自定義和浏覽器定向會很快抵銷所獲得的額外功效。Repeater Web 伺服器控件是便利和性能的折衷。它高效、可自定義且可程式設計。

  8. 将 SqlDataReader 類用于快速隻進資料遊标

  SqlDataReader 類提供了一種讀取從 SQL Server 資料庫檢索的隻進資料流的方法。如果當建立 ASP.NET 應用程式時出現允許您使用它的情況,則 SqlDataReader 類提供比 DataSet 類更高的性能。情況之是以這樣,是因為 SqlDataReader 使用 SQL Server 的本機網絡資料傳輸格式從資料庫連接配接直接讀取資料。另外,SqlDataReader 類實作 IEnumerable 接口,該接口也允許您将資料綁定到伺服器控件。有關更多資訊,請參見 SqlDataReader 類。

  9. 将 SQL Server 存儲過程用于資料通路

  在 .NET Framework 提供的所有資料通路方法中,基于 SQL Server 的資料通路是生成高性能、可縮放 Web 應用程式的推薦選擇。使用托管 SQL Server 提供程式時,可通過使用編譯的存儲過程而不是特殊查詢獲得額外的性能提高

10. 避免單線程單元 (STA) COM 元件

  預設情況下,ASP.NET 不允許任何 STA COM 元件在頁面内運作。若要運作它們,必須在 .aspx 檔案内将 ASPCompat=true 屬性包含在 @ Page 指令中。這樣就将執行用的線程池切換到 STA 線程池,而且使 HttpContext 和其他内置對象可用于 COM 對象。前者也是一種性能優化,因為它避免了将多線程單元 (MTA) 封送到 STA 線程的任何調用。使用 STA COM 元件可能大大損害性能,應盡量避免。若必須使用 STA COM 元件,如在任何 interop 方案中,則應在執行期間進行大量調用并在每次調用期間發送盡可能多的資訊。另外,小心不要在構造頁面期間建立任何 STA COM 元件。例如下面的代碼中,在頁面構造時将執行個體化由某個線程建立的 MySTAComponent,而該線程并不是将運作頁面的 STA 線程。這可能對性能有不利影響,因為要構造頁面就必須完成 MTA 和 STA 線程之間的封送處理。

<%@ Page Language="VB" ASPCompat="true" %> 

<script. runat=server> 

Dim myComp as new MySTAComponent() 

Public Sub Page_Load() 

myComp.Name = "Bob" 

End Sub 

</script> 

<html> 

<% 

Response.Write(myComp.SayHello) 

%> 

</html>

  首選機制是推遲對象的建立,直到以後在 STA 線程下執行上述代碼,如下面的例子所示。

<%@ Page Language="VB" ASPCompat="true" %> 

<script. runat=server> 

Dim myComp 

Public Sub Page_Load() 

myComp = new MySTAComponent() 

myComp.Name = "Bob" 

End Sub 

</script> 

<html> 

<% 

Response.Write(myComp.SayHello) 

%> 

</html>

  推薦的做法是在需要時或者在 Page_Load 方法中構造任何 COM 元件和外部資源。永遠不要将任何 STA COM 元件存儲在可以由構造它的線程以外的其他線程通路的共享資源裡。這類資源包括像緩存和會話狀态這樣的資源。即使 STA 線程調用 STA COM 元件,也隻有構造此 STA COM 元件的線程能夠實際為該調用服務,而這要求封送處理對建立者線程的調用。此封送處理可能産生重大的性能損失和可伸縮性問題。在這種情況下,請研究一下使 COM 元件成為 MTA COM 元件的可能性,或者更好的辦法是遷移代碼以使對象成為托管對象

11. 将調用密集型的 COM 元件遷移到托管代碼

  .NET Framework 提供了一個簡單的方法與傳統的 COM 元件進行互動。其優點是可以在保留現有投資的同時利用新的平台。但是在某些情況下,保留舊元件的性能開銷使得将元件遷移到托管代碼是值得的。每一情況都是不一樣的,決定是否需要遷移元件的最好方法是對 Web 站點運作性能測量。建議您研究一下如何将需要大量調用以進行互動的任何COM 元件遷移到托管代碼。許多情況下不可能将舊式元件遷移到托管代碼,特别是在最初遷移 Web 應用程式時。在這種情況下,最大的性能障礙之一是将資料從非托管環境封送到托管環境。是以,在互動操作中,請在任何一端執行盡可能多的任務,然後進行一個大調用而不是一系列小調用。例如,公共語言運作庫中的所有字元串都是 Unicode 的,是以應在調用托管代碼之前将元件中的所有字元串轉換成 Unicode 格式。另外,一處理完任何 COM 對象或本機資源就釋放它們。這樣,其他請求就能夠使用它們,并且最大限度地減少了因稍後請求垃圾回收器釋放它們所引起的性能問題。

  12. 在 Visual Basic .NET 或 JScript. 代碼中使用早期綁定

  以往,開發人員喜歡使用 Visual Basic、VBScript. 和 JScript. 的原因之一就是它們所謂“無類型”的性質。變量不需要顯式類型聲明,并能夠簡單地通過使用來建立它們。當從一個類型到另一個類型進行配置設定時,轉換将自動執行。不過,這種便利會大大損害應用程式的性能。Visual Basic 現在通過使用 Option Strict 編譯器指令來支援類型安全程式設計。為了向後相容,預設情況下,ASP.NET 不啟用該選項。但是,為了得到最佳性能,強烈建議在頁中啟用該選項。若要啟用 Option Strict,請将 Strict 屬性包括在 @ Page 指令中,或者,對于使用者控件,請将該屬性包括在 @ Control 指令中。下面的示例示範了如何設定該屬性,并進行了四個變量調用以顯示使用該屬性是如何導緻編譯器錯誤的。

<%@ Page Language="VB" Strict="true" %> 

<% 

Dim B 

Dim C As String 

' This will cause a compiler error. 

A = "Hello" 

' This will cause a compiler error. 

B = "World" 

' This will not cause a compiler error. 

C = "!!!!!!" 

' But this will cause a compiler error. 

C = 0 

%>

  JScript. .NET 也支援無類型程式設計,但它不提供強制早期綁定的編譯器指令。若發生下面任何一種情況,則變量是晚期綁定的:被顯式聲明為 Object,是無類型聲明的類的字段,是無顯式類型聲明的專用函數或方法成員,并且無法從其使用推斷出類型。   最後一個差别比較複雜,因為如果 JScript. .NET 編譯器可以根據變量的使用情況推斷出類型,它就會進行優化。在下面的示例中,變量 A 是早期綁定的,但變量 B 是晚期綁定的。

var A; 

  var B; 

  A = "Hello"; 

  B = "World"; 

  B = 0;

  為了獲得最佳的性能,當聲明 JScript. .NET 變量時,請為其配置設定一個類型。例如,var A : String

13. 使請求管線内的所有子產品盡可能高效

  請求管線内的所有子產品在每次請求中都有機會被運作。是以,當請求進入和離開子產品時快速地觸發代碼至關重要,特别是在不使用子產品功能的代碼路徑裡。分别在使用及不使用子產品和配置檔案時執行吞吐量測試,對确定這些方法的執行速度非常有用。

  14. 使用 HttpServerUtility.Transfer 方法在同一應用程式的頁面間重定向

  采用 Server.Transfer 文法,在頁面中使用該方法可避免不必要的用戶端重定向。

  15. 必要時調整應用程式每個輔助程序的線程數

  ASP.NET 的請求結構試圖在執行請求的線程數和可用資源之間達到一種平衡。已知一個使用足夠 CPU 功率的應用程式,該結構将根據可用于請求的 CPU 功率,來決定允許同時執行的請求數。這項技術稱作線程門控。但是在某些條件下,線程門控算法不是很有效。通過使用與 ASP.NET Applications 性能對象關聯的 Pipeline Instance Count 性能計數器,可以在 PerfMon 中監視線程門控。當頁面調用外部資源,如資料庫通路或 XML Web services 請求時,頁面請求通常停止并釋放 CPU。如果某個請求正在等待被處理,并且線程池中有一個線程是自由的,那麼這個正在等待的請求将開始被處理。遺憾的是,有時這可能導緻 Web 伺服器上存在大量同時處理的請求和許多正在等待的線程,而它們對伺服器性能有不利影響。通常,如果門控因子是外部資源的響應時間,則讓過多請求等待資源,對 Web 伺服器的吞吐量并無幫助。為緩和這種情況,可以通過更改 Machine.config 配置檔案節點的 maxWorkerThreads 和 maxIOThreads 屬性,手動設定程序中的線程數限制。

  注意:輔助線程是用來處理 ASP.NET 請求的,而 IO 線程則是用于為來自檔案、資料庫或 XML Web services 的資料提供服務的。配置設定給這些屬性的值是程序中每個 CPU 每類線程的最大數目。對于雙處理器計算機,最大數是設定值的兩倍。對于四處理器計算機,最大值是設定值的四倍。無論如何,對于有四個或八個 CPU 的計算機,最好更改預設值。對于有一個或兩個處理器的計算機,預設值就可以,但對于有更多處理器的計算機的性能,程序中有一百或兩百個線程則弊大于利。注意程序中有太多線程往往會降低伺服器的速度,因為額外的上下文交換導緻作業系統将 CPU 周期花在維護線程而不是處理請求上。

  16. 适當地使用公共語言運作庫的垃圾回收器和自動記憶體管理

  小心不要給每個請求配置設定過多記憶體,因為這樣垃圾回收器将必須更頻繁地進行更多的工作。另外,不要讓不必要的指針指向對象,因為它們将使對象保持活動狀态,并且應盡量避免含 Finalize 方法的對象,因為它們在後面會導緻更多的工作。特别是在 Finalize 調用中永遠不要釋放資源,因為資源在被垃圾回收器回收之前可能一直消耗着記憶體。最後這個問題經常會對 Web 伺服器環境的性能造成毀滅性的打擊,因為在等待 Finalize 運作時,很容易耗盡某個特定的資源。

  17. 如果有大型 Web 應用程式,可考慮執行預批編譯

  每當發生對目錄的第一次請求時都會執行批編譯。如果目錄中的頁面沒有被分析并編譯,此功能會成批分析并編譯目錄中的所有頁面,以便更好地利用磁盤和記憶體。如果這需要很長時間,則将快速分析并編譯單個頁面,以便請求能被處理。此功能帶給 ASP.NET 性能上的好處,因為它将許多頁面編譯為單個程式集。從已加載的程式集通路一頁比每頁加載新的程式集要快。批編譯的缺點在于:如果伺服器接收到許多對尚未編譯的頁面的請求,那麼當 Web 伺服器分析并編譯它們時,性能可能較差。為解決這個問題,可以執行預批編譯。為此,隻需在應用程式激活之前向它請求一個頁面,無論哪頁均可。然後,當使用者首次通路您的站點時,頁面及其程式集将已被編譯。沒有簡單的機制可以知道批編譯何時發生。需一直等到 CPU 空閑或者沒有更多的編譯器程序(例如 csc.exe(C# 編譯器)或 vbc.exe(Visual Basic 編譯器))啟動。還應盡量避免更改應用程式的 /bin 目錄中的程式集。更改頁面會導緻重新分析和編譯該頁,而替換 /bin 目錄中的程式集則會導緻完全重新批編譯該目錄。在包含許多頁面的大規模站點上,更好的辦法可能是根據計劃替換頁面或程式集的頻繁程度來設計不同的目錄結構。不常更改的頁面可以存儲在同一目錄中并在特定的時間進行預批編譯。經常更改的頁面應在它們自己的目錄中(每個目錄最多幾百頁)以便快速編譯。Web 應用程式可以包含許多子目錄。批編譯發生在目錄級,而不是應用程式級。

  18. 不要依賴代碼中的異常

  因為異常大大地降低性能,是以您不應該将它們用作控制正常程式流程的方式。如果有可能檢測到代碼中可能導緻異常的狀态,請執行這種操作。不要在處理該狀态之前捕獲異常本身。常見的方案包括:檢查 null,配置設定給将分析為數字值的 String 一個值,或在應用數學運算前檢查特定值。下面的示例示範可能導緻異常的代碼以及測試是否存在某種狀态的代碼。兩者産生相同的結果。

try

  {

  result = 100 / num;

  }

  catch (Exception e)

  {

  result = 0;

  }

  // ...to this.

  if (num != 0)

  result = 100 / num;

  else

  result = 0;

  19. 使用 HttpResponse.Write 方法進行字元串串聯

  該方法提供非常有效的緩沖和連接配接服務。但是,如果您正在執行廣泛的連接配接,請使用多個 Response.Write 調用。下面示例中顯示的技術比用對 Response.Write 方法的單個調用連接配接字元串更快。

     Response.Write("a");

  Response.Write(myString);

  Response.Write("b");

  Response.Write(myObj.ToString());

  Response.Write("c");

  Response.Write(myString2);

  Response.Write("d");

  20. 除非有特殊的原因要關閉緩沖,否則使其保持打開

  禁用 Web 窗體頁的緩沖會導緻大量的性能開銷

  

  21. 當不使用會話狀态時禁用它

  并不是所有的應用程式或頁都需要針對于具體使用者的會話狀态,您應該對任何不需要會話狀态的應用程式或頁禁用會話狀态。   若要禁用頁的會話狀态,請将 @ Page 指令中的 EnableSessionState 屬性設定為 false。例如:

<%@ Page EnableSessi %>

  注意:如果頁需要通路會話變量,但不打算建立或修改它們,則将@ Page 指令中的 EnableSessionState 屬性設定為ReadOnly。還可以禁用 XML Web services 方法的會話狀态。有關更多資訊,請參見使用 ASP.NET 和 XML Web services 用戶端建立的 XML Web services。若要禁用應用程式的會話狀态,請在應用程式 Web.config 檔案的 sessionstate 配置節中将 mode 屬性設定為 off。例如:

<sessionstate mode="off" />

  22. 仔細選擇會話狀态提供程式

  ASP.NET 為存儲應用程式的會話資料提供了三種不同的方法:程序内會話狀态、作為 Windows 服務的程序外會話狀态和 SQL Server 資料庫中的程序外會話狀态。每種方法都有自己的優點,但程序内會話狀态是迄今為止速度最快的解決方案。如果隻在會話狀态中存儲少量易失資料,則建議您使用程序内提供程式。程序外解決方案主要用于跨多個處理器或多個計算機縮放應用程式,或者用于伺服器或程序重新啟動時不能丢失資料的情況。有關更多資訊,請參見 ASP.NET 狀态管理。

  23. 不使用不必要的Server Control

  ASP.net中,大量的伺服器端控件友善了程式開發,但也可能帶來性能的損失,因為使用者每操作一次伺服器端控件,就産生一次與伺服器端的往返過程。是以,非必要,應當少使用Server Control。

  24. ASP.NET應用程式性能測試

  在對ASP.NET應用程式進行性能測試之前,應確定應用程式沒有錯誤,而且功能正确。具體的性能測試可以采用以下工具進行:Web Application Strees Tool (WAS)是Microsoft釋出的一個免費測試工具,可以從http://webtool.rte.microsoft.com/上下載下傳。它可以模拟成百上千個使用者同時對web應用程式進行通路請求,在伺服器上形成流量負載,進而達到測試的目的,可以生成平均TTFB、平均TTLB等性能彙總報告。Application Center Test (ACT) 是一個測試工具,附帶于Visual Studio.NET的企業版中,是Microsoft正式支援的web應用程式測試工具。它能夠直覺地生成圖表結果,功能比WAS多,但不具備多個客戶機同時測試的能力。伺服器作業系統"管理工具"中的"性能"計數器,可以對伺服器進行監測以了解應用程式性能。