ASP.NET中常用的26個優化性能方法 一（轉）

導讀：
　　1. 數據庫訪問性能優化
　　數據庫的連接和關閉
　　訪問數據庫資源需要創建連接、打開連接和關閉連接幾個操作。這些過程需要多次與數據庫交換信息以通過身份驗證，比較耗費服務器資源。 ASP.NET中提供了連接池(Connection Pool)改善打開和關閉數據庫對性能的影響。系統將用戶的數據庫連接放在連接池中，需要時取出，關閉時收回連接，等待下一次的連接請求。
　　連接池的大小是有限的，如果在連接池達到最大限度後仍要求創建連接，必然大大影響性能。因此，在建立數據庫連接後只有在真正需要操作時纔打開連接，使用完畢後馬上關閉，從而儘量減少數據庫連接打開的時間，避免出現超出連接限制的情況。
　　使用存儲過程
　　存儲過程是存儲在服務器上的一組預編譯的SQL語句，類似於DOS系統中的批處理文件。存儲過程具有對數據庫立即訪問的功能，信息處理極爲迅 速。使用存儲過程可以避免對命令的多次編譯，在執行一次後其執行規劃就駐留在高速緩存中，以後需要時只需直接調用緩存中的二進制代碼即可。
　　另外，存儲過程在服務器端運行，獨立於ASP.NET程序，便於修改，最重要的是它可以減少數據庫操作語句在網絡中的傳輸。
　　優化查詢語句
　　ASP.NET中ADO連接消耗的資源相當大，SQL語句運行的時間越長，佔用系統資源的時間也越長。因此，儘量使用優化過的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. 字符串操作性能優化
　　使用值類型的ToString方法
　　在連接字符串時，經常使用"+"號直接將數字添加到字符串中。這種方法雖然簡單，也可以得到正確結果，但是由於涉及到不同的數據類型，數字需要 通過裝箱操作轉化爲引用類型纔可以添加到字符串中。但是裝箱操作對性能影響較大，因爲在進行這類處理時，將在託管堆中分配一個新的對象，原有的值複製到新 創建的對象中。
　　使用值類型的ToString方法可以避免裝箱操作，從而提高應用程序性能。
　　運用StringBuilder類
　　String類對象是不可改變的，對於String對象的重新賦值在本質上是重新創建了一個String對象並將新值賦予該對象，其方法ToString對性能的提高並非很顯著。
　　在處理字符串時，最好使用StringBuilder類，其.NET 命名空間是System.Text。該類並非創建新的對象，而是通過Append，Remove，Insert等方法直接對字符串進行操作，通過ToString方法返回操作結果。
　　其定義及操作語句如下所示：
　　int num;
　　System.Text.StringBuilder str = new System.Text.StringBuilder (); //創建字符串 str.Append(num.ToString()); //添加數值num Response.Write(str.ToString); //顯示操作結果
　　3. 優化 Web 服務器計算機和特定應用程序的配置文件以符合您的特定需要
　　默認情況下，ASP.NET 配置被設置成啓用最廣泛的功能並儘量適應最常見的方案。因此，應用程序開發人員可以根據應用程序所使用的功能，優化和更改其中的某些配置，以提高應用程序的性能。下面的列表是您應該考慮的一些選項。
　　僅對需要的應用程序啓用身份驗證。默認情況下，身份驗證模式爲 Windows，或集成 NTLM。大多數情況下，對於需要身份驗證的應用程序，最好在 Machine.config 文件中禁用身份驗證，並在 Web.config 文件中啓用身份驗證。
　　根據適當的請求和響應編碼設置來配置應用程序。ASP.NET 默認編碼格式爲 UTF-8。如果您的應用程序爲嚴格的 ASCII，請配置應用程序使用 ASCII 以獲得稍許的性能提高。
　　考慮對應用程序禁用 AutoEventWireup。在 Machine.config 文件中將 AutoEventWireup 屬性設置爲 false，意味着頁面不將方法名與事件進行匹配和將兩者掛鉤(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，需要爲頁面加載事件重寫 Page.OnLoad，而不是使用 Page_Load 方法)。如果禁用 AutoEventWireup，頁面將通過將事件連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模塊。默認情況下，服務器計算機的 Machine.config 文件中 節點的所有功能均保留爲激活。根據應用程序所使用的功能，您可以從請求管線中移除不用的模塊以獲得稍許的性能提升。檢查每個模塊及其功能，並按您的需要自定義它。
　　例如，如果您在應用程序中不使用會話狀態和輸出緩存，則可以從 列表中移除它們，以便請求在不執行其他有意義的處理時，不必執行每個模塊的進入和離開代碼。
　　4. 一定要禁用調試模式
　　在部署生產應用程序或進行任何性能測量之前，始終記住禁用調試模式。如果啓用了調試模式，應用程序的性能可能受到非常大的影響。
　　5. 對於廣泛依賴外部資源的應用程序，請考慮在多處理器計算機上啓用網絡園藝
　　ASP.NET 進程模型幫助啓用多處理器計算機上的可縮放性，將工作分發給多個進程(每個 CPU 一個)，並且每個進程都將處理器關係設置爲其 CPU。此技術稱爲網絡園藝。如果應用程序使用較慢的數據庫服務器或調用具有外部依賴項的 COM 對象(這裏只是提及兩種可能性)，則爲您的應用程序啓用網絡園藝是有益的。但是，在決定啓用網絡園藝之前，您應該測試應用程序在網絡園中的執行情況。
　　6. 只要可能，就緩存數據和頁輸出
　　ASP.NET 提供了一些簡單的機制，它們會在不需要爲每個頁請求動態計算頁輸出或數據時緩存這些頁輸出或數據。另外，通過設計要進行緩存的頁和數據請求(特別是在站點 中預期將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，適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，特別是在內存使用方面。不要緩存容易重新計算和很少使用的項。其次，給緩存的項分配 的有效期不要太短。很快到期的項會導致緩存中不必要的週轉，並且經常導致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。高週轉率可能說明存在問題，特別是當項在到期前被移除時。這也稱作內存壓力。
　　7. 選擇適合頁面或應用程序的數據查看機制
　　根據您選擇在 Web 窗體頁顯示數據的方式，在便利和性能之間常常存在着重要的權衡。例如，DataGrid Web 服務器控件可能是一種顯示數據的方便快捷的方法，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，您通過生成適當的 HTML 自己呈現數據可能很有效，但是自定義和瀏覽器定向會很快抵銷所獲得的額外功效。Repeater Web 服務器控件是便利和性能的折衷。它高效、可自定義且可編程。
　　8. 將 SqlDataReader 類用於快速只進數據遊標
　　SqlDataReader 類提供了一種讀取從 SQL Server 數據庫檢索的只進數據流的方法。如果當創建 ASP.NET 應用程序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。情況之所以這樣，是因爲 SqlDataReader 使用 SQL Server 的本機網絡數據傳輸格式從數據庫連接直接讀取數據。另外，SqlDataReader 類實現 IEnumerable 接口，該接口也允許您將數據綁定到服務器控件。有關更多信息，請參見 SqlDataReader 類。有關 ASP.NET 如何訪問數據的信息，請參見通過 ASP.NET 訪問數據。
　　9. 將 SQL Server 存儲過程用於數據訪問
　　在 .NET Framework 提供的所有數據訪問方法中，基於 SQL Server 的數據訪問是生成高性能、可縮放 Web 應用程序的推薦選擇。使用託管 SQL Server 提供程序時，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 組件
　　默認情況下，ASP.NET 不允許任何 STA COM 組件在頁面內運行。若要運行它們，必須在 .aspx 文件內將 ASPCompat=true 屬性包含在 @ Page 指令中。這樣就將執行用的線程池切換到 STA 線程池，而且使 HttpContext 和其他內置對象可用於 COM 對象。前者也是一種性能優化，因爲它避免了將多線程單元 (MTA) 封送到 STA 線程的任何調用。
　　使用 STA COM 組件可能大大損害性能，應儘量避免。若必須使用 STA COM 組件，如在任何 interop 方案中，則應在執行期間進行大量調用並在每次調用期間發送儘可能多的信息。另外，小心不要在構造頁面期間創建任何 STA COM 組件。例如下面的代碼中，在頁面構造時將實例化由某個線程創建的 MySTAComponent，而該線程並不是將運行頁面的 STA 線程。這可能對性能有不利影響，因爲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>
　　
　　<%

Response.Write(myComp.SayHello)

%>　　Response.Write(myComp.SayHello)

　　%>
　　
　　<%@ Page Language="VB" ASPCompat="true" %>
　　首選機制是推遲對象的創建，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>
　　
　　<%

Response.Write(myComp.SayHello)

%>　　Response.Write(myComp.SayHello)

　　%>
　　
　　推薦的做法是在需要時或者在 Page_Load 方法中構造任何 COM 組件和外部資源。
　　永遠不要將任何 STA COM 組件存儲在可以由構造它的線程以外的其他線程訪問的共享資源裏。這類資源包括像緩存和會話狀態這樣的資源。即使 STA 線程調用 STA COM 組件，也只有構造此 STA COM 組件的線程能夠實際爲該調用服務，而這要求封送處理對創建者線程的調用。此封送處理可能產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 組件成爲 MTA COM 組件的可能性，或者更好的辦法是遷移代碼以使對象成爲託管對象。
　　11. 將調用密集型的 COM 組件遷移到託管代碼
　　.NET Framework 提供了一個簡單的方法與傳統的 COM 組件進行交互。其優點是可以在保留現有投資的同時利用新的平臺。但是在某些情況下，保留舊組件的性能開銷使得將組件遷移到託管代碼是值得的。每一情況都是 不一樣的，決定是否需要遷移組件的最好方法是對 Web 站點運行性能測量。建議您研究一下如何將需要大量調用以進行交互的任何 COM 組件遷移到託管代碼。
　　許多情況下不可能將舊式組件遷移到託管代碼，特別是在最初遷移 Web 應用程序時。在這種情況下，最大的性能障礙之一是將數據從非託管環境封送到託管環境。因此，在交互操作中，請在任何一端執行儘可能多的任務，然後進行一個 大調用而不是一系列小調用。例如，公共語言運行庫中的所有字符串都是 Unicode 的，所以應在調用託管代碼之前將組件中的所有字符串轉換成 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，並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，並能夠簡單地通過使用來創建它們。當從一個類型到另一個類型進行分配時，轉換將自動執 行。不過，這種便利會大大損害應用程序的性能。
　　Visual Basic 現在通過使用 Option Strict 編譯器指令來支持類型安全編程。爲了向後兼容，默認情況下，ASP.NET 不啓用該選項。但是，爲了得到最佳性能，強烈建議在頁中啓用該選項。若要啓用 Option Strict，請將 Strict 屬性包括在 @ Page 指令中，或者，對於用戶控件，請將該屬性包括在 @ Control 指令中。下面的示例演示瞭如何設置該屬性，並進行了四個變量調用以顯示使用該屬性是如何導致編譯器錯誤的。
　　<%@ 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

%>　　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

　　%>
　　<%
　　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 也支持無類型編程，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：
　　被顯式聲明爲 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，並且無法從其使用推斷出類型。
　　最後一個差別比較複雜，因爲如果 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;
　　ar B;
　　A = "Hello";
　　B = "World";
　　B = 0;
　　爲了獲得最佳的性能，當聲明 JScript .NET 變量時，請爲其分配一個類型。例如，var A : String。
　　13. 使請求管線內的所有模塊儘可能高效
　　請求管線內的所有模塊在每次請求中都有機會被運行。因此，當請求進入和離開模塊時快速地觸發代碼至關重要，特別是在不使用模塊功能的代碼路徑裏。分別在使用及不使用模塊和配置文件時執行吞吐量測試，對確定這些方法的執行速度非常有用。
　　14. 使用 HttpServerUtility.Transfer 方法在同一應用程序的頁面間重定向
　　採用 Server.Transfer 語法，在頁面中使用該方法可避免不必要的客戶端重定向。
　　15. 必要時調整應用程序每個輔助進程的線程數
　　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 功率的應用程序，該結構將根據可用於請求的 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，如數據庫訪問或 XML Web services 請求時，頁面請求通常停止並釋放 CPU。如果某個請求正在等待被處理，並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將開始被處理。遺憾的是，有時這可能導致 Web 服務器上存在大量同時處理的請求和許多正在等待的線程，而它們對服務器性能有不利影響。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 服務器的吞吐量並無幫助。
　　爲緩和這種情況，可以通過更改 Machine.config 配置文件節點的 maxWorkerThreads 和 maxIOThreads 屬性，手動設置進程中的線程數限制。
　　注意 輔助線程是用來處理 ASP.NET 請求的，而 IO 線程則是用於爲來自文件、數據庫或 XML Web services 的數據提供服務的。
　　分配給這些屬性的值是進程中每個 CPU 每類線程的最大數目。對於雙處理器計算機，最大數是設置值的兩倍。對於四處理器計算機，最大值是設置值的四倍。無論如何，對於有四個或八個 CPU 的計算機，最好更改默認值。對於有一個或兩個處理器的計算機，默認值就可以，但對於有更多處理器的計算機的性能，進程中有一百或兩百個線程則弊大於利。
　　注意 進程中有太多線程往往會降低服務器的速度，因爲額外的上下文交換導致操作系統將 CPU 週期花在維護線程而不是處理請求上。
　　16. 適當地使用公共語言運行庫的垃圾回收器和自動內存管理
　　小心不要給每個請求分配過多內存，因爲這樣垃圾回收器將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，因爲它們將使對象保持 活動狀態，並且應儘量避免含 Finalize 方法的對象，因爲它們在後面會導致更多的工作。特別是在 Finalize 調用中永遠不要釋放資源，因爲資源在被垃圾回收器回收之前可能一直消耗着內存。最後這個問題經常會對 Web 服務器環境的性能造成毀滅性的打擊，因爲在等待 Finalize 運行時，很容易耗盡某個特定的資源。
　　17. 如果有大型 Web 應用程序，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並編譯，此功能會成批分析並編譯目錄中的所有頁面，以便更好地利用磁 盤和內存。如果這需要很長時間，則將快速分析並編譯單個頁面，以便請求能被處理。此功能帶給 ASP.NET 性能上的好處，因爲它將許多頁面編譯爲單個程序集。從已加載的程序集訪問一頁比每頁加載新的程序集要快。
　　批編譯的缺點在於：如果服務器接收到許多對尚未編譯的頁面的請求，那麼當 Web 服務器分析並編譯它們時，性能可能較差。爲解決這個問題，可以執行預批編譯。爲此，只需在應用程序激活之前向它請求一個頁面，無論哪頁均可。然後，當用戶 首次訪問您的站點時，頁面及其程序集將已被編譯。
　　沒有簡單的機制可以知道批編譯何時發生。需一直等到 CPU 空閒或者沒有更多的編譯器進程(例如 csc.exe(C# 編譯器)或 vbc.exe(Visual Basic 編譯器))啓動。
　　還應儘量避免更改應用程序的 /bin 目錄中的程序集。更改頁面會導致重新分析和編譯該頁，而替換 /bin 目錄中的程序集則會導致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序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並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 應用程序可以包含許多子目錄。批編譯發生在目錄級，而不是應用程序級。

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