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 ASPNET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才打開連接使用完畢後馬上關閉從而盡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為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ASPNET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
ASPNET中ADO連接消耗的資源相當大SQL語句運行的時間越長占用系統資源的時間也越長因此盡量使用優化過的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
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制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SystemText該類並非創建新的對象而是通過AppendRemoveInsert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;
SystemTextStringBuilder str = new SystemTextStringBuilder(); //創建字符串
strAppend(numToString()); //添加數值num
ResponseWrite(strToString); //顯示操作結果
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ASPNET 配置被設置成啟用最廣泛的功能並盡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啟用身份驗證
默認情況下身份驗證模式為 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 nfig 文件中禁用身份驗證並在 nfig 文件中啟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ASPNET 默認編碼格式為 UTF如果您的應用程序為嚴格的 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 nfig 文件中將 AutoEventWireup 屬性設置為 false意味著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(例如需要為頁面加載事件重寫 PageOnLoad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 nfig 文件中節點的所有功能均保留為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
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啟用了調試模式應用程序的性能可能受到非常大的影響
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啟用網絡園藝
ASPNET 進程模型幫助啟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系設置為其 CPU此技術稱為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(這裡只是提及兩種可能性)則為您的應用程序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序在網絡園中的執行情況
只要可能就緩存數據和頁輸出
ASPNET 提供了一些簡單的機制它們會在不需要為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 ASPNET 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周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 ASPNET 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別是當項在到期前被移除時這也稱作內存壓力
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著重要的權衡例如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浏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
將 SqlDataReader 類用於快速只進數據游標
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 ASPNET 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為 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 ASPNET 如何訪問數據的信息請參見通過 ASPNET 訪問數據
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托管 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
避免單線程單元 (STA) COM 組件
默認情況下ASPNET 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為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盡量避免若必須使用 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盡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()
myCompName = Bob
End Sub
</script>
<html>
<%
ResponseWrite(myCompSayHello)
%>
</html>
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()
myCompName = Bob
End Sub
</script>
<html>
<%
ResponseWrite(myCompSayHello)
%>
</html>
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裡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為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 組件成為 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為托管對象
將調用密集型的 COM 組件遷移到托管代碼
NET Framework 提供了一個簡單的方法與傳統的 COM 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台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 組件遷移到托管代碼許多情況下不可能將舊式組件遷移到托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托管環境封送到托管環境因此在交互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行庫中的所有字符串都是 Unicode 的所以應在調用托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
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 BasicVBScript 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為了向後兼容默認情況下ASPNET 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了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 =
%> 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 =
%>
JScriptNET 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並且無法從其使用推斷出類型 最後一個差別比較復雜因為如果 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 = ;
為了獲得最佳的性能當聲明 JScript NET 變量時請為其分配一個類型例如var A : String
使請求管線內的所有模塊盡可能高效
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裡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
使用 HttpServerUtilityTransfer 方法在同一應用程序的頁面間重定向
采用 ServerTransfer 語法在頁面中使用該方法可避免不必要的客戶端重定向
必要時調整應用程序每個輔助進程的線程數
ASPNET 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 ASPNET 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為緩和這種情況可以通過更改 nfig 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 ASPNET 請求的而 IO 線程則是用於為來自文件數據庫或 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為額外的上下文交換導致操作系統將 CPU 周期花在維護線程而不是處理請求上
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為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為它們將使對象保持活動狀態並且應盡量避免含 Finalize 方法的對象因為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為資源在被垃圾回收器回收之前可能一直消耗著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為在等待 Finalize 運行時很容易耗盡某個特定的資源
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 ASPNET 性能上的好處因為它將許多頁面編譯為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為解決這個問題可以執行預批編譯為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 cscexe(C# 編譯器)或 vbcexe(Visual Basic 編譯器))啟動還應盡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
不要依賴代碼中的異常
因為異常大大地降低性能所以您不應該將它們用作控制正常程序流程的方式如果有可能檢測到代碼中可能導致異常的狀態請執行這種操作不要在處理該狀態之前捕獲異常本身常見的方案包括檢查 null分配給將分析為數字值的 String 一個值或在應用數學運算前檢查特定值下面的示例演示可能導致異常的代碼以及測試是否存在某種狀態的代碼兩者產生相同的結果
try
{
result = / num;
}
catch (Exception e)
{
result = ;
}
// to this
if (num != )
result = / num;
else
result = ;
使用 HttpResponseWrite 方法進行字符串串聯
該方法提供非常有效的緩沖和連接服務但是如果您正在執行廣泛的連接請使用多個 ResponseWrite 調用下面示例中顯示的技術比用對 ResponseWrite 方法的單個調用連接字符串更快
ResponseWrite(a);
ResponseWrite(myString);
ResponseWrite(b);
ResponseWrite(myObjToString());
ResponseWrite(c);
ResponseWrite(myString);
ResponseWrite(d);
除非有特殊的原因要關閉緩沖否則使其保持打開
禁用 Web 窗體頁的緩沖會導致大量的性能開銷
只在必要時保存服務器控件視圖狀態
自動視圖狀態管理是服務器控件的功能該功能使服務器控件可以在往返過程上重新填充它們的屬性值(您不需要編寫任何代碼)但是因為服務器控件的視圖狀態在隱藏的窗體字段中往返於服務器所以該功能確實會對性能產生影響您應該知道在哪些情況下視圖狀態會有所幫助在哪些情況下它影響頁的性能例如如果您將服務器控件綁定到每個往返過程上的數據則將用從數據綁定操作獲得的新值替換保存的視圖狀態在這種情況下禁用視圖狀態可以節省處理時間默認情況下為所有服務器控件啟用視圖狀態若要禁用視圖狀態請將控件的EnableViewState 屬性設置為 false如下面的 DataGrid 服務器控件示例所示
<asp:datagrid EnableViewState=false datasource= runat=server/>
您還可以使用 @ Page 指令禁用整個頁的視圖狀態當您不從頁回發到服務器時這將十分有用
<%@ Page EnableViewState=false %>
注意:@ Control 指令中也支持 EnableViewState 屬性該指令允許您控制是否為用戶控件啟用視圖狀態若要分析頁上服務器控件使用的視圖狀態的數量請(通過將 trace=true 屬性包括在 @ Page 指令中)啟用該頁的跟蹤並查看 Control Hierarchy 表的 Viewstate 列有關跟蹤和如何啟用它的信息請參見 ASPNET 跟蹤
避免到服務器的不必要的往返過程
雖然您很可能希望盡量多地使用 Web 窗體頁框架的那些節省時間和代碼的功能但在某些情況下卻不宜使用 ASPNET 服務器控件和回發事件處理通常只有在檢索或存儲數據時您才需要啟動到服務器的往返過程多數數據操作可在這些往返過程間的客戶端上進行例如從 HTML 窗體驗證用戶輸入經常可在數據提交到服務器之前在客戶端進行通常如果不需要將信息傳遞到服務器以將其存儲在數據庫中那麼您不應該編寫導致往返過程的代碼如果您開發自定義服務器控件請考慮讓它們為支持 ECMAScript 的浏覽器呈現客戶端代碼通過以這種方式使用服務器控件您可以顯著地減少信息被不必要的發送到 Web 服務器的次數
使用 PageIsPostBack 避免對往返過程執行不必要的處理
如果您編寫處理服務器控件回發處理的代碼有時可能需要在首次請求頁時執行其他代碼而不是當用戶發送包含在該頁中的 HTML 窗體時執行的代碼根據該頁是否是響應服務器控件事件生成的
使用 PageIsPostBack 屬性有條件地執行代碼
例如下面的代碼演示如何創建數據庫連接和命令該命令在首次請求該頁時將數據綁定到 DataGrid 服務器控件
void Page_Load(Object sender EventArgs e)
{
// Set up a connection and command here
if (!PageIsPostBack)
{
String query = select * from Authors where FirstName like %JUSTIN%;
myCommandFill(ds Authors);
myDataGridDataBind();
}
}
由於每次請求時都執行 Page_Load 事件上述代碼檢查 IsPostBack 屬性是否設置為 false如果是則執行代碼如果該屬性設置為 true則不執行代碼注意 如果不運行這種檢查回發頁的行為將不更改Page_Load 事件的代碼在執行服務器控件事件之前執行但只有服務器控件事件的結果才可能在輸出頁上呈現如果不運行該檢查仍將為 Page_Load 事件和該頁上的任何服務器控件事件執行處理
當不使用會話狀態時禁用它
並不是所有的應用程序或頁都需要針對於具體用戶的會話狀態您應該對任何不需要會話狀態的應用程序或頁禁用會話狀態 若要禁用頁的會話狀態請將 @ Page 指令中的 EnableSessionState 屬性設置為 false例如:
<%@ Page EnableSessi %>
注意:如果頁需要訪問會話變量但不打算創建或修改它們則將@ Page 指令中的 EnableSessionState 屬性設置為ReadOnly還可以禁用 XML Web services 方法的會話狀態有關更多信息請參見使用 ASPNET 和 XML Web services 客戶端創建的 XML Web services若要禁用應用程序的會話狀態請在應用程序 nfig 文件的 sessionstate 配置節中將 mode 屬性設置為 off例如:
<sessionstate mode=off />
仔細選擇會話狀態提供程序
ASPNET 為存儲應用程序的會話數據提供了三種不同的方法進程內會話狀態作為 Windows 服務的進程外會話狀態和 SQL Server 數據庫中的進程外會話狀態每種方法都有自己的優點但進程內會話狀態是迄今為止速度最快的解決方案如果只在會話狀態中存儲少量易失數據則建議您使用進程內提供程序進程外解決方案主要用於跨多個處理器或多個計算機縮放應用程序或者用於服務器或進程重新啟動時不能丟失數據的情況有關更多信息請參見 ASPNET 狀態管理
不使用不必要的Server Control
中大量的服務器端控件方便了程序開發但也可能帶來性能的損失因為用戶每操作一次服務器端控件就產生一次與服務器端的往返過程因此非必要應當少使用Server Control
ASPNET應用程序性能測試
在對ASPNET應用程序進行性能測試之前應確保應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行Web Application Strees Tool (WAS)是Microsoft發布的一個免費測試工具可以從<;上下載它可以模擬成百上千個用戶同時對web應用程序進行訪問請求在服務器上形成流量負載從而達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於Visual StudioNET的企業版中是Microsoft正式支持的web應用程序測試工具它能夠直觀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服務器操作系統管理工具中的性能計數器可以對服務器進行監測以了解應用程序性能
結論
對於網站開發人員來說在編寫ASPNET應用程序時注意性能問題養成良好的習慣提高應用程序性能至少可以推遲必需的硬件升級降低網站的成本
From:http://tw.wingwit.com/Article/program/net/201311/13142.html
