不修改代码优化ASP.NET网站性能的一些方法

　　本文将介绍一些方法用于优化ASP.NET网站性能，这些方法都是不需要修改程序代码的。它们主要分为二个方面：1. 利用ASP.NET自身的扩展性进行优化。2. 优化IIS设置。

　配置OutputCache

　　用缓存来优化网站性能的方法，估计是无人不知的。 ASP.NET提供了HttpRuntime.Cache对象来缓存数据，也提供了OutputCache指令来缓存整个页面输出。虽然OutputCache指令使用起来更方便，也有非常好的效果，不过，它需要我们在那些页面中添加这样一个指令。

　　对于设置过OutputCache的页面来说，浏览器在收到这类页面的响应后，会将页面响应内容缓存起来。只要在指定的缓存时间之内，且用户没有强制刷新的操作，那么就根本不会再次请求服务端，而对于来自其它的浏览器发起的请求，如果缓存页已生成，那么就可以直接从缓存中响应请求，加快响应速度。因此，OutputCache指令对于性能优化来说，是很有意义的（除非所有页面页面都在频繁更新）。

　　在网站的优化阶段，我们可以用Fiddler之类的工具找出一些内容几乎不会改变的页面，给它们设置OutputCache，但是，按照传统的开发流程，我们需要针对每个页面文件执行以下操作：

　　1. 签出页面文件。

　　2. 添加OutputCache指令。

　　3. 重新发布页面。

　　4. 签入文件（如果遇到多分支并行，还可能需要合并操作）。

　　以上这些源代码管理制度会让一个简单的事情复杂化，那么，有没一种更简单的方法能解决这个问题呢？

　　接下来，本文将介绍一种方法，它利用ASP.NET自身的扩展性，以配置文件的方式为页面设置OutputCache参数。配置文件其它就是一个XML文件，内容如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<OutputCache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
                        xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
    <Settings>
        <Setting Duration="3" FilePath="/Pages/a3.aspx"  />
        <Setting Duration="10" FilePath="/Pages/a5.aspx"  />
    </Settings>
</OutputCache>

　　看了这段配置，我想您应该也能猜到它能有什么作用。

　　每一行配置参数为一个页面指定OutputCache所需要的参数，示例文件为了简单只使用二个参数，其它可以支持的参数请参考OutputCache指令。

　　为了能让这个配置文件有效，需要在web.config中配置以下内容（适用于IIS7）：

<system.webServer>
    <modules>
        <add name="SetOutputCacheModule" type="WebSiteOptimize.SetOutputCacheModule, WebSiteOptimize" />
    </modules>
</system.webServer>

在这里，我注册了一个HttpModule，它的全部代码如下：

public class SetOutputCacheModule : IHttpModule
{
    static SetOutputCacheModule()
    {
        // 加载配置文件
        string xmlFilePath = Path.Combine(HttpRuntime.AppDomainAppPath, "OutputCache.config");
        ConfigManager.LoadConfig(xmlFilePath);
    }

    public void Init(HttpApplication app)
    {
        app.PreRequestHandlerExecute += new EventHandler(app_PreRequestHandlerExecute);
    }

    void app_PreRequestHandlerExecute(object sender, EventArgs e)
    {
        HttpApplication app = (HttpApplication)sender;

        Dictionary<string, OutputCacheSetting> settings = ConfigManager.Settings;
        if( settings == null )
            throw new ConfigurationErrorsException("SetOutputCacheModule加载配置文件失败。");

        // 实现方法：
        // 查找配置参数，如果找到匹配的请求，就设置OutputCache
        OutputCacheSetting setting = null;
        if( settings.TryGetValue(app.Request.FilePath, out setting) ) {
            setting.SetResponseCache(app.Context);
        }
    }

　　ConfigManager类用于读取配置文件，并启用了文件依赖技术，当配置文件更新后，程序会自动重新加载：

internal static class ConfigManager
{
    private static readonly string CacheKey = Guid.NewGuid().ToString();

    private static Exception s_loadConfigException;
    private static Dictionary<string, OutputCacheSetting> s_settings;

    public static Dictionary<string, OutputCacheSetting> Settings
    {
        get{
            Exception exceptin = s_loadConfigException;
            if( exceptin != null )
                throw exceptin;

            return s_settings;
        }
    }

    public static void LoadConfig(string xmlFilePath)
    {
        Dictionary<string, OutputCacheSetting> dict = null;

        try {
            OutputCacheConfig config = XmlHelper.XmlDeserializeFromFile<OutputCacheConfig>(xmlFilePath, Encoding.UTF8);
            dict = config.Settings.ToDictionary(x => x.FilePath, StringComparer.OrdinalIgnoreCase);
        }
        catch( Exception ex ) {
            s_loadConfigException = new System.Configuration.ConfigurationException(
                "初始化SetOutputCacheModule时发生异常，请检查" + xmlFilePath + "文件是否配置正确。", ex);
        }


        if( dict != null ) {
            // 注册缓存移除通知，以便在用户修改了配置文件后自动重新加载。

            // 参考：细说 ASP.NET Cache 及其高级用法
            //          http://www.cnblogs.com/fish-li/archive/2011/12/27/2304063.html
            CacheDependency dep = new CacheDependency(xmlFilePath);
            HttpRuntime.Cache.Insert(CacheKey, xmlFilePath, dep,
                Cache.NoAbsoluteExpiration, Cache.NoSlidingExpiration, CacheItemPriority.NotRemovable, CacheRemovedCallback);
        }

        s_settings = dict;
    }


    private static void CacheRemovedCallback(string key, object value, CacheItemRemovedReason reason)
    {
        string xmlFilePath = (string)value;

        // 由于事件发生时，文件可能还没有完全关闭，所以只好让程序稍等。
        System.Threading.Thread.Sleep(3000);

        // 重新加载配置文件
        LoadConfig(xmlFilePath);
    }
}

　　有了AutoSetOutputCacheModule，我们就可以直接使用配置文件为页面设置OutputCache参数，而不需要修改任何页面，是不是很容易使用？

　　说明：MyMVC框架已支持这种功能，所有相关的可以从MyMVC框架的源码中获取。

　　建议：对于一些很少改变的页面，缓存页是一种很有效的优化方法。

　启用内容过期

　　每个网站都会有一些资源文件（图片，JS，CSS），这些文件相对于ASPX页面来说，它们的输出内容极有可能在一段长时间之内不会有变化，而IIS在响应这类资源文件时不会生成Cache-Control响应头。在这种情况下，浏览器或许会缓存它们，也许会再次发起请求（比如重启后），总之就是缓存行为不受控制且缓存时间不够长久。

　　有没有想过可以把它们在浏览器中长久缓存起来呢？

　　为了告诉浏览器将这些文件长久缓存起来，减少一些无意义的请求（提高页面呈现速度），我们可以在IIS中启用内容过期，这样设置后，IIS就能生成Cache-Control响应头，明确告诉浏览器将文件缓存多久。

　　在IIS6中，这个参数很好找到：

　　然而，在IIS7中，这个参数不容易被发现，需要以下操作才能找到：

　　选择网站（或者网站子目录）节点，双击【HTTP响应标头】

　　再点击右边的【设置常用标头】链接，

　　此时将会显示：

　　说明：【启用内容过期】这个设置可以基于整个网站，也可以针对子目录，或者一个具体的文件。

　　注意：如果您在IIS7中针对某个子目录或者文件设置【启用内容过期】，前面的对话框看起来是一模一样的，

　　然而，在IIS6中，我们可以清楚地从对话框的标题栏中知道我们在做什么：

　　有时真感觉IIS7的界面在退步！

　　最后我想说一句：可以直接为整个网站启用内容过期，ASPX页面是不会被缓存的！

　　说到这里可能有人会想：这个过期时间我该设置多久呢？

　　十分钟，2个小时，一天，还是一个月？

　　在我看来，这个时间越久越好。

　　可能有人又会说了：万一我要升级某个JS文件怎么办，时间设置久了，用户怎么更新呢？

　　如果你问我这个问题，我也只能说是你的代码不合理（毕竟你解决不了升级问题），想知道原因的话，请继续阅读。

　解决资源文件升级问题

　　对于一些规模不大的网站来说，通常会将资源文件与程序文件一起部署到一个网站中。

　　这时可能会采用下面的方式来引用JS或者CSS文件：

<link type="text/css" href="aaaa.css" rel="Stylesheet" />
<script type="text/javascript" src="bbb.js"></script>

　　在这种情况下，如果使用了前面所说的【启用内容过期】方法，那么当有JS,CSS文件需要升级时，由于浏览器的缓存还没有过期，所以就不会请求服务器，此时会使用已缓存的版本，因此可能会出现各种奇怪的BUG

　　对于前面谈到的BUG，我认为根源在于引用JS,CSS文件的方式有缺陷，那种方法完全没有考虑到版本升级问题，正确的方法有二种：

　　1. 给文件名添加版本号，像jquery那样，每个版本一个文件(jquery-1.4.4.min.js)。

　　2. 在URL后面添加一个版本号，让原先的URL失效。

　　第一种方法由于每次升级都产生了一个新文件，所以不存在缓存问题，但是，维护一大堆文件的成本可能会比较大，因此我建议采用第二种方法来解决。

　　在MyMVC的示例代码中，我使用了下面的方法来引用这些资源文件：

<%= HtmlExtension.RefCssFileHtml("/css/StyleSheet.css")%>
<%= HtmlExtension.RefJsFileHtml("/js/MyPage/fish.js")%>

　　在页面运行时，会产生如下的输出结果：

<link type="text/css" rel="Stylesheet" href="/css/StyleSheet.css?_t=634642185820000000" />
<script type="text/javascript" src="/js/MyPage/fish.js?_t=634642154020000000"></script>

　　这二个工具方法的实现代码如下（在MyMVC的示例代码中）：

private static readonly string s_root = HttpRuntime.AppDomainAppPath.TrimEnd('\\');

public static string RefJsFileHtml(string path)
{
    string filePath = s_root + path.Replace("/", "\\");
    string version = File.GetLastWriteTimeUtc(filePath).Ticks.ToString();
    return string.Format("<script type=\"text/javascript\" src=\"{0}?_t={1}\"></script>\r\n", path, version);
}

public static string RefCssFileHtml(string path)
{
    string filePath = s_root + path.Replace("/", "\\");
    string version = File.GetLastWriteTimeUtc(filePath).Ticks.ToString();
    return string.Format("<link type=\"text/css\" rel=\"Stylesheet\" href=\"{0}?_t={1}\" />\r\n", path, version);
}

　　上面这种获取文件版本号的方法，是一种比较简单的解决方案。每个引用的地方在生成HTML代码时，都会访问文件的最后修改时间，这会给磁盘带来一点读的开销，如果您担心这种实现方式可能会给性能带来影响，那么也可以增加一个配置文件的方式来解决（请自行实现），例如以下结构：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<ArrayOfFileVersion xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
                    xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
    <FileVersion FilePath="/js/JScript.js" Version="255324" />
    <FileVersion FilePath="/css/StyleSheet.css" Version="2324235" />
</ArrayOfFileVersion>

　　如果您认为这种配置文件需要手工维护，不够自动化，还可以采用程序的方式自动在运行时维护一个列表，总之，直接引用资源文件的方法是一种直接耦合，会给文件升级带来麻烦，我们可以通过一个外部方法来解开这个直接耦合（给FileVersion增加一个属性还还可以将内部地址改成一个CDN地址）。

　启用压缩

　　压缩响应结果也是常用的网站优化方法，由于现在的浏览器都已支持压缩功能，因此，如果在服务端能压缩响应结果，对于网速较慢的用户来说，会减少很多网络传输时间，最终的体验就是网页显示速度变快了！

　　IIS6虽然提供压缩的设置界面，然而配置是基于服务器级别的：

　注意：这里的【应用程序文件】不包括aspx，如果需要压缩aspx的响应，需要手工修改x:\WINDOWS\system32\inetsrv\MetaBase.xml文件（参考加大字号部分）：

<IIsCompressionScheme    Location ="/LM/W3SVC/Filters/Compression/gzip"
        HcCompressionDll="%windir%\system32\inetsrv\gzip.dll"
        HcCreateFlags="1"
        HcDoDynamicCompression="TRUE"
        HcDoOnDemandCompression="TRUE"
        HcDoStaticCompression="TRUE"
        HcDynamicCompressionLevel="9"
        HcFileExtensions="htm
            html
            txt
            js
            css
            htc"
        HcOnDemandCompLevel="10"
        HcPriority="1"
        HcScriptFileExtensions="asp
            exe
            aspx
            axd"
    >

　　说明：要修改MetaBase.xml，需要停止IIS Admin Service服务。

　　在IIS7中，我们可以在服务器级别配置压缩参数：

　　然后在每个网站中开启或者关闭压缩功能：

　　说明：IIS7中已经不再使用MetaBase.xml，所以我们找不到IIS6的那些设置了。 IIS7压缩的过滤条件不再针对扩展名，而是采用了mimeType规则（保存在applicationHost.config）。根据IIS7的压缩规则，当我们启用动态压缩后，会压缩aspx的响应结果。

　　二种压缩方法的差别：

　　1. 静态内容压缩：当服务器在第一次响应某个静态文件时，会生成一个压缩后的结果，并保存到磁盘中，以便重用。

　　2. 动态内容压缩：【每次】在响应客户端之前，压缩响应结果，在内存中完成，因此会给CPU带来一些负担。

　　注意：要不要【启用动态内容压缩】这个参数，需要评估服务器的CPU是否能以承受（观察任务管理器或者查看性能计数器）。

　删除无用的HttpModule

　　对一个网站来说，ASP.NET提供的有些HttpMoudle可能并不是需要的，然而，如果你不去手工禁用它们，它们其实会一直运行。

　　比如我会禁用下面这些HttpMoudle：

<httpModules>
    <remove name="Session"/>
    <remove name="RoleManager"/>
    <remove name="PassportAuthentication"/>
    <remove name="Profile"/>
    <remove name="ServiceModel"/>
</httpModules>

对于使用Forms身份认证的网站的来说，下面这些HttpModule也是可以禁用的：

<httpModules>
    <remove name="WindowsAuthentication"/>
    <remove name="FileAuthorization"/>
</httpModules>

　其它优化选项

　　优化ASP.NET网站是一个大的话题，除了博客中介绍的这些方法之外，还有以下方法也是可以参考的：

　　1. 升级服务器硬件配置。

　　2. 使用Windows Server 2008以上版本操作系统（网络性能比2003要好）。

　　3. 优化操作系统配置（例如禁用不需要的服务）。

　　4. 禁用调试模式。

　　5. 网站使用专用应用程序池。

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