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提高ASP.NET首頁性能的十大方法

作者：shss
開發 后端
本文將為您介紹的是網頁設計過程中，提高ASP.NET首頁性能的十大方法。這些方法在大頁面用戶快速請求方面有很大的作用。

51CTO開發頻道向您推薦《ASP.NET視頻教程》，其中的第二十一章 ASP.NET網站的性能優化，相信與本文還是有很大的關系的。

前言

本文是我對ASP.NET頁面載入速度提高的一些做法，這些做法分為以下部分：

1.采用 HTTP Module 控制頁面的生命周期。

2.自定義Response.Filter得到輸出流stream生成動態頁面的靜態內容(磁盤緩存)。

3.頁面GZIP壓縮。

4.OutputCache 編程方式輸出頁面緩存。

5.刪除頁面空白字符串。（類似Google）

6.完全刪除ViewState。

7.刪除服務器控件生成的垃圾NamingContainer。

8.使用計劃任務按時生成頁面。（本文不包含該做法的實現）

9.JS，CSS壓縮、合并、緩存，圖片緩存。（限于文章篇幅，本文不包含該做法的實現）

10.緩存破壞。（不包含第9做法的實現）

針對上述做法，我們首先需要一個 HTTP 模塊，它是整個頁面流程的入口和核心。

一、自定義Response.Filter得到輸出流stream生成動態頁面的靜態內容(磁盤緩存)

如下的代碼我們可以看出，我們以 request.RawUrl 為緩存基礎，因為它可以包含任意的QueryString變量，然后我們用MD5加密RawUrl 得到服務器本地文件名的變量，再實例化一個FileInfo操作該文件，如果文件最后一次生成時間小于7天，我們就使用.Net2.0新增的TransmitFile方法將存儲文件的靜態內容發送到瀏覽器。如果文件不存在，我們就操作 response.Filter 得到的 Stream 傳遞給 CommonFilter 類，并利用FileStream寫入動態頁面的內容到靜態文件中。

  1. namespace  ASPNET_CL.Code.HttpModules {  
  2.      public  class  CommonModule : IHttpModule {  
  3.          public  void  Init( HttpApplication application ) {  
  4.             application.BeginRequest += Application_BeginRequest;  
  5.         }  
  6.  
  7.          private  void  Application_BeginRequest(  object  sender, EventArgs e ) {  
  8.             var context = HttpContext.Current;  
  9.             var request = context.Request;  
  10.             var url = request.RawUrl;  
  11.  
  12.             var response = context.Response;  
  13.             var path = GetPath( url );  
  14.             var file =  new  FileInfo( path );  
  15.  
  16.              if  ( DateTime.Now.Subtract( file.LastWriteTime ).TotalDays < 7 ) {  
  17.                 response.TransmitFile( path );  
  18.                 response.End();  
  19.                  return;  
  20.             }  
  21.              try  {  
  22.                 var stream = file.OpenWrite();  
  23.                 response.Filter =  new  CommonFilter( response.Filter, stream );  
  24.             }  
  25.              catch  ( Exception ) {  
  26.                  //Log.Insert("");  
  27.             }  
  28.         }  
  29.  
  30.          public  void  Dispose() {  
  31.  
  32.         }  
  33.  
  34.          private  static  string  GetPath(  string  url ) {  
  35.             var hash = Hash( url );  
  36.              string  fold = HttpContext.Current.Server.MapPath(  "~/Temp/"  );  
  37.              return  string.Concat( fold, hash );  
  38.         }  
  39.  
  40.          private  static  string  Hash(  string  url ) {  
  41.             url = url.ToUpperInvariant();  
  42.             var md5 =  new  System.Security.Cryptography.MD5CryptoServiceProvider();  
  43.             var bs = md5.ComputeHash( Encoding.ASCII.GetBytes( url ) );  
  44.             var s =  new  StringBuilder();  
  45.              foreach  ( var b  in  bs ) {  
  46.                 s.Append( b.ToString(  "x2"  ).ToLower() );  
  47.             }  
  48.              return  s.ToString();  
  49.         }  
  50.     }  
  51. } 

二、頁面GZIP壓縮

對頁面GZIP壓縮幾乎是每篇講解高性能WEB程序的幾大做法之一，因為使用GZIP壓縮可以降低服務器發送的字節數，能讓客戶感覺到網頁的速度更快也減少了對帶寬的使用情況。當然，這里也存在客戶端的瀏覽器是否支持它。因此，我們要做的是，如果客戶端支持GZIP，我們就發送GZIP壓縮過的內容，如果不支持，我們直接發送靜態文件的內容。幸運的是，現代瀏覽器IE6.7.8.0，火狐等都支持GZIP。

為了實現這個功能，我們需要改寫上面的 Application_BeginRequest 事件：

  1.  private void Application_BeginRequest( object sender, EventArgs e ) {  
  2.     var context = HttpContext.Current;  
  3.     var request = context.Request;  
  4.     var url = request.RawUrl;  
  5.  
  6.     var response = context.Response;  
  7.     var path = GetPath( url );  
  8.     var file = new FileInfo( path );  
  9.  
  10.     // 使用頁面壓縮  
  11.       ResponseCompressionType compressionType = this.GetCompressionMode( request );  
  12.     if ( compressionType != ResponseCompressionType.None ) {  
  13.         response.AppendHeader( "Content-Encoding", compressionType.ToString().ToLower() );  
  14.         if ( compressionType == ResponseCompressionType.GZip ) {  
  15.             response.Filter = new GZipStream( response.Filter, CompressionMode.Compress );  
  16.         }  
  17.         else {  
  18.             response.Filter = new DeflateStream( response.Filter, CompressionMode.Compress );  
  19.         }  
  20.     }  
  21.  
  22.     if ( DateTime.Now.Subtract( file.LastWriteTime ).TotalMinutes < 5 ) {  
  23.         response.TransmitFile( path );  
  24.         response.End();  
  25.         return;  
  26.     }  
  27.     try {  
  28.         var stream = file.OpenWrite();  
  29.         response.Filter = new CommonFilter( response.Filter, stream );  
  30.     }  
  31.     catch ( Exception ) {  
  32.         //Log.Insert("");  
  33.     }  
  34. }  
  35.  
  36. private ResponseCompressionType GetCompressionMode( HttpRequest request ) {  
  37.     string acceptEncoding = request.Headers[ "Accept-Encoding" ];  
  38.     if ( string.IsNullOrEmpty( acceptEncoding ) )  
  39.         return ResponseCompressionType.None;  
  40.  
  41.     acceptEncoding = acceptEncoding.ToUpperInvariant();  
  42.  
  43.     if ( acceptEncoding.Contains( "GZIP" ) )  
  44.         return ResponseCompressionType.GZip;  
  45.     else if ( acceptEncoding.Contains( "DEFLATE" ) )  
  46.         return ResponseCompressionType.Deflate;  
  47.     else 
  48.         return ResponseCompressionType.None;  
  49. }  
  50.  
  51. private enum ResponseCompressionType {  
  52.     None,  
  53.     GZip,  
  54.     Deflate  
  55. } 

三、OutputCache 編程方式輸出頁面緩存

ASP.NET內置的 OutputCache 緩存可以將內容緩存在三個地方：Web服務器、代理服務器和瀏覽器。當用戶訪問一個被設置為 OutputCache的頁面時，ASP.NET在MSIL之后，先將結果寫入output cache緩存，然后在發送到瀏覽器，當用戶訪問同一路徑的頁面時，ASP.NET將直接發送被Cache的內容，而不經過.aspx編譯以及執行MSIL的過程，所以，雖然程序的本身效率沒有提升，但是頁面載入速度卻得到了提升。

為了實現這個功能，我們繼續改寫上面的 Application_BeginRequest 事件，我們在 TransmitFile 后，將這個路徑的頁面以OutputCache編程的方式緩存起來：

  1. private void Application_BeginRequest( object sender, EventArgs e ) {  
  2.            
  3.            //.............  
  4.  
  5.             if ( DateTime.Now.Subtract( file.LastWriteTime ).TotalMinutes < 5 ) {  
  6.                 response.TransmitFile( path );  
  7.                 // 添加 OutputCache 緩存頭，并緩存在客戶端  
  8.                   response.Cache.SetExpires( DateTime.Now.AddMinutes( 5 ) );  
  9.                 response.Cache.SetCacheability( HttpCacheability.Public );  
  10.                 response.End();  
  11.                 return;  
  12.             }  
  13.              
  14.            //............  
  15.  } 

四、實現CommonFilter類過濾ViewState、過濾NamingContainer、空白字符串，以及生成磁盤的緩存文件

我們傳入response.Filter的Stream對象給CommonFilter類：

首先，我們用先Stream的Write方法實現生成磁盤的緩存文件，代碼如下，在這些代碼中，只有初始化構造函數，Write方法，Close方式是有用的，其中FileStream字段是生成靜態文件的操作對象：

  1. namespace ASPNET_CL.Code.HttpModules {  
  2.     public class CommonFilter : Stream {  
  3.         private readonly Stream _responseStream;  
  4.         private readonly FileStream _cacheStream;  
  5.  
  6.         public override bool CanRead {  
  7.             get {  
  8.                 return false;  
  9.             }  
  10.         }  
  11.         public override bool CanSeek {  
  12.             get {  
  13.                 return false;  
  14.             }  
  15.         }  
  16.         public override bool CanWrite {  
  17.             get {  
  18.                 return _responseStream.CanWrite;  
  19.             }  
  20.         }  
  21.         public override long Length {  
  22.             get {  
  23.                 throw new NotSupportedException();  
  24.             }  
  25.         }  
  26.         public override long Position {  
  27.             get {  
  28.                 throw new NotSupportedException();  
  29.             }  
  30.             set {  
  31.                 throw new NotSupportedException();  
  32.             }  
  33.         }  
  34.  
  35.         public CommonFilter( Stream responseStream, FileStream stream ) {  
  36.             _responseStream = responseStream;  
  37.             _cacheStream = stream;  
  38.         }  
  39.  
  40.         public override long Seek( long offset, SeekOrigin origin ) {  
  41.             throw new NotSupportedException();  
  42.         }  
  43.         public override void SetLength( long length ) {  
  44.             throw new NotSupportedException();  
  45.         }  
  46.         public override int Read( byte[] buffer, int offset, int count ) {  
  47.             throw new NotSupportedException();  
  48.         }  
  49.         public override void Flush() {  
  50.             _responseStream.Flush();  
  51.             _cacheStream.Flush();  
  52.         }  
  53.         public override void Write( byte[] buffer, int offset, int count ) {  
  54.             _cacheStream.Write( buffer, offset, count );  
  55.             _responseStream.Write( buffer, offset, count );  
  56.         }  
  57.         public override void Close() {  
  58.             _responseStream.Close();  
  59.             _cacheStream.Close();  
  60.         }  
  61.         protected override void Dispose( bool disposing ) {  
  62.             if ( disposing ) {  
  63.                 _responseStream.Dispose();  
  64.                 _cacheStream.Dispose();  
  65.             }  
  66.         }  
  67.     }  
  68. } 

然后我們利用正則完全刪除ViewState：

  1. // 過濾ViewState  
  2.  private string ViewStateFilter( string strHTML ) {  
  3.      string matchString1 = "type=\"hidden\" name=\"__VIEWSTATE\" id=\"__VIEWSTATE\"";  
  4.      string matchString2 = "type=\"hidden\" name=\"__EVENTVALIDATION\" id=\"__EVENTVALIDATION\"";  
  5.      string matchString3 = "type=\"hidden\" name=\"__EVENTTARGET\" id=\"__EVENTTARGET\"";  
  6.      string matchString4 = "type=\"hidden\" name=\"__EVENTARGUMENT\" id=\"__EVENTARGUMENT\"";  
  7.  
  8.      string positiveLookahead1 = "(?=.*(" + Regex.Escape( matchString1 ) + "))";  
  9.      string positiveLookahead2 = "(?=.*(" + Regex.Escape( matchString2 ) + "))";  
  10.      string positiveLookahead3 = "(?=.*(" + Regex.Escape( matchString3 ) + "))";  
  11.      string positiveLookahead4 = "(?=.*(" + Regex.Escape( matchString4 ) + "))";  
  12.  
  13.      RegexOptions opt = RegexOptions.IgnoreCase | RegexOptions.Singleline | RegexOptions.CultureInvariant | RegexOptions.Compiled;  
  14.  
  15.      Regex[] arrRe = new Regex[] {  
  16.          new Regex("\\s*<div>" + positiveLookahead1 + "(.*?)</div>\\s*", opt),  
  17.          new Regex("\\s*<div>" + positiveLookahead2 + "(.*?)</div>\\s*", opt),  
  18.          new Regex("\\s*<div>" + positiveLookahead3 + "(.*?)</div>\\s*", opt),  
  19.          new Regex("\\s*<div>" + positiveLookahead3 + "(.*?)</div>\\s*", opt),  
  20.          new Regex("\\s*<div>" + positiveLookahead4 + "(.*?)</div>\\s*", opt)  
  21.      };  
  22.  
  23.      foreach ( Regex re in arrRe ) {  
  24.          strHTML = re.Replace( strHTML, "" );  
  25.      }  
  26.      return strHTML;  
  27.  } 

以下是刪除頁面空白的方法：

  1. // 刪除空白  
  2.   private Regex tabsRe = new Regex( "\\t", RegexOptions.Compiled | RegexOptions.Multiline );  
  3.  private Regex carriageReturnRe = new Regex( ">\\r\\n<", RegexOptions.Compiled | RegexOptions.Multiline );  
  4.  private Regex carriageReturnSafeRe = new Regex( "\\r\\n", RegexOptions.Compiled | RegexOptions.Multiline );  
  5.  private Regex multipleSpaces = new Regex( "  ", RegexOptions.Compiled | RegexOptions.Multiline );  
  6.  private Regex spaceBetweenTags = new Regex( ">\\s<", RegexOptions.Compiled | RegexOptions.Multiline );  
  7.  private string WhitespaceFilter( string html ) {  
  8.      html = tabsRe.Replace( html, string.Empty );  
  9.      html = carriageReturnRe.Replace( html, "><" );  
  10.      html = carriageReturnSafeRe.Replace( html, " " );  
  11.  
  12.      while ( multipleSpaces.IsMatch( html ) )  
  13.          html = multipleSpaces.Replace( html, " " );  
  14.  
  15.      html = spaceBetweenTags.Replace( html, "><" );  
  16.  
  17.      html = html.Replace( "//<![CDATA[", "" );  
  18.      html = html.Replace( "//]]>", "" );  
  19.  
  20.      return html;  
  21.  } 

以下是刪除ASP.NET控件的垃圾UniqueID名稱方法：

  1.         // 過濾NamingContainer  
  2. private string NamingContainerFilter( string html ) {  
  3.             RegexOptions opt =  
  4.                 RegexOptions.IgnoreCase |  
  5.                 RegexOptions.Singleline |  
  6.                 RegexOptions.CultureInvariant |  
  7.                 RegexOptions.Compiled;  
  8. Regex re = new Regex( "( name=\")(?=.*(" + Regex.Escape( "$" ) + "))([^\"]+?)(\")", opt );  
  9. html = re.Replace( html, new MatchEvaluator( delegate( Match m ) {  
  10.                 int lastDollarSignIndex = m.Value.LastIndexOf( '$' );  
  11. if ( lastDollarSignIndex >= 0 ) {  
  12. return m.Groups[ 1 ].Value + m.Value.Substring( lastDollarSignIndex + 1 );  
  13.                 }  
  14.                 else {  
  15.                     return m.Value;  
  16.                 }  
  17.             } ) );  
  18.  
  19.             return html;  
  20.         } 

最后，我們把以上過濾方法整合到CommonFilter類的Write方法：

  1. public override void Write( byte[] buffer, int offset, int count ) {  
  2.     // 轉換buffer為字符串  
  3.     byte[] data = new byte[ count ];  
  4.     Buffer.BlockCopy( buffer, offset, data, 0, count );  
  5.     string html = System.Text.Encoding.UTF8.GetString( buffer );  
  6.  
  7.     //  
  8.     // 以下整合過濾方法  
  9.      //  
  10.  
  11.     html = NamingContainerFilter( html );  
  12.     html = ViewStateFilter( html );  
  13.     html = WhitespaceFilter( html );  
  14.  
  15.     byte[] outdata = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes( html );  
  16.  
  17.     // 寫入磁盤  
  18.     _cacheStream.Write( outdata, 0, outdata.GetLength( 0 ) );  
  19.     _responseStream.Write( outdata, 0, outdata.GetLength( 0 ) );  
  20. } 

五、緩存破壞

經過以上程序的實現，網頁已經被高速緩存在客戶端了，如果果用戶訪問網站被緩存過的頁面，則頁面會以0請求的速度加載頁面。但是，如果后臺更新了某些數據，前臺用戶則不能及時看到最新的數據，因此要改變這種情況，我們必須破壞緩存。根據我們如上的程序，我們破壞緩存只需要做2步：更新服務器上的臨時文件，刪除OutputCache過的頁面。

更新服務器上的文件我們只需刪除這個文件即可，當某一用戶第一次訪問該頁面時會自動生成，當然，你也可以用程序先刪除后生成：

  1. // 更新文件  
  2. foreach ( var file in Directory.GetFiles( HttpRuntime.AppDomainAppPath + "Temp" ) ) {  
  3.     File.Delete( file );  
  4. } 

要刪除OutputCache關聯的緩存項，代碼如下，我們只需要保證該方法的參數，指頁面的絕對路徑是正確的，路徑不能使用../這樣的相對路徑：

  1. // 刪除緩存  
  2. HttpResponse.RemoveOutputCacheItem( "/Default.aspx" ); 

 

到此，我們實現了針對一個頁面的性能，重點是載入速度的提高的一些做法，希望對大家有用～！

原文標題：ASP.NET 首頁性能的十大做法

鏈接：http://www.cnblogs.com/cnshangsha/archive/2010/05/06/Ten_practices_aspnet_performance.html

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責任編輯：彭凡 來源： 博客園
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