ASP.NET 提高首頁效能的十大做法

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.採用 HTTP Module 控制頁面的生命週期。
2.自訂Response.Filter得到輸出資料流stream產生動態網頁面的靜態內容(磁碟緩衝)。
3.頁面GZIP壓縮。
4.OutputCache 編程方式輸出頁面緩衝。
5.刪除頁面空白字串。（類似Google）
6.完全刪除ViewState。
7.刪除伺服器控制項產生的垃圾NamingContainer。
8.使用計劃任務按時產生頁面。（本文不包含該做法的實現）
9.JS，CSS壓縮、合并、緩衝，圖片緩衝。（限於文章篇幅，本文不包含該做法的實現）
10.緩衝破壞。（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 模組，它是整個頁面流程的入口和核心。

一、自訂Response.Filter得到輸出資料流stream產生動態網頁面的靜態內容(磁碟緩衝)
如下的代碼我們可以看出，我們以 request.RawUrl 為緩衝基礎，因為它可以包含任意的QueryString變數，然後我們用MD5加密RawUrl 得到伺服器本地檔案名稱的變數，再執行個體化一個FileInfo操作該檔案，如果檔案最後一次產生時間小於7天，我們就使用.Net2.0新增的TransmitFile方法將隱藏檔的靜態內容發送到瀏覽器。如果檔案不存在，我們就操作 response.Filter 得到的 Stream 傳遞給 CommonFilter 類，並利用FileStream寫入動態網頁面的內容到靜態檔案中。 複製代碼 代碼如下:namespace ASPNET_CL.Code.HttpModules {
public class CommonModule : IHttpModule {
public void Init( HttpApplication application ) {
application.BeginRequest += Application_BeginRequest;
}
private void Application_BeginRequest( object sender, EventArgs e ) {
var context = HttpContext.Current;
var request = context.Request;
var url = request.RawUrl;
var response = context.Response;
var path = GetPath( url );
var file = new FileInfo( path );
if ( DateTime.Now.Subtract( file.LastWriteTime ).TotalDays < 7 ) {
response.TransmitFile( path );
response.End();
return;
}
try {
var stream = file.OpenWrite();
response.Filter = new CommonFilter( response.Filter, stream );
}
catch ( Exception ) {
//Log.Insert("");
}
}
public void Dispose() {
}
private static string GetPath( string url ) {
var hash = Hash( url );
string fold = HttpContext.Current.Server.MapPath( "~/Temp/" );
return string.Concat( fold, hash );
}
private static string Hash( string url ) {
url = url.ToUpperInvariant();
var md5 = new System.Security.Cryptography.MD5CryptoServiceProvider();
var bs = md5.ComputeHash( Encoding.ASCII.GetBytes( url ) );
var s = new StringBuilder();
foreach ( var b in bs ) {
s.Append( b.ToString( "x2" ).ToLower() );
}
return s.ToString();
}
}
}

二、頁面GZIP壓縮
對頁面GZIP壓縮幾乎是每篇講解高效能WEB程式的幾大做法之一，因為使用GZIP壓縮可以降低伺服器發送的位元組數，能讓客戶感覺到網頁的速度更快也減少了對頻寬的使用方式。當然，這裡也存在用戶端的瀏覽器是否支援它。因此，我們要做的是，如果用戶端支援GZIP，我們就發送GZIP壓縮過的內容，如果不支援，我們直接發送靜態檔案的內容。幸運的是，現代瀏覽器IE6.7.8.0，Firefox等都支援GZIP。
為了實現這個功能，我們需要改寫上面的 Application_BeginRequest 事件： 複製代碼 代碼如下:private void Application_BeginRequest( object sender, EventArgs e ) {
var context = HttpContext.Current;
var request = context.Request;
var url = request.RawUrl;
var response = context.Response;
var path = GetPath( url );
var file = new FileInfo( path );
// 使用頁面壓縮
ResponseCompressionType compressionType = this.GetCompressionMode( request );
if ( compressionType != ResponseCompressionType.None ) {
response.AppendHeader( "Content-Encoding", compressionType.ToString().ToLower() );
if ( compressionType == ResponseCompressionType.GZip ) {
response.Filter = new GZipStream( response.Filter, CompressionMode.Compress );
}
else {
response.Filter = new DeflateStream( response.Filter, CompressionMode.Compress );
}
}
if ( DateTime.Now.Subtract( file.LastWriteTime ).TotalMinutes < 5 ) {
response.TransmitFile( path );
response.End();
return;
}
try {
var stream = file.OpenWrite();
response.Filter = new CommonFilter( response.Filter, stream );
}
catch ( Exception ) {
//Log.Insert("");
}
}
private ResponseCompressionType GetCompressionMode( HttpRequest request ) {
string acceptEncoding = request.Headers[ "Accept-Encoding" ];
if ( string.IsNullOrEmpty( acceptEncoding ) )
return ResponseCompressionType.None;
acceptEncoding = acceptEncoding.ToUpperInvariant();
if ( acceptEncoding.Contains( "GZIP" ) )
return ResponseCompressionType.GZip;
else if ( acceptEncoding.Contains( "DEFLATE" ) )
return ResponseCompressionType.Deflate;
else
return ResponseCompressionType.None;
}
private enum ResponseCompressionType {
None,
GZip,
Deflate
}

三、OutputCache 編程方式輸出頁面緩衝
ASP.NET內建的 OutputCache 緩衝可以將內容緩衝在三個地方：Web伺服器、Proxy 伺服器和瀏覽器。當使用者訪問一個被設定為 OutputCache的頁面時，ASP.NET在MSIL之後，先將結果寫入output cache緩衝，然後在發送到瀏覽器，當使用者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，雖然程式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 後，將這個路徑的頁面以OutputCache編程的方式緩衝起來： 複製代碼 代碼如下:private void Application_BeginRequest( object sender, EventArgs e ) {
//.............
if ( DateTime.Now.Subtract( file.LastWriteTime ).TotalMinutes < 5 ) {
response.TransmitFile( path );
// 添加 OutputCache 緩衝頭，並緩衝在用戶端
response.Cache.SetExpires( DateTime.Now.AddMinutes( 5 ) );
response.Cache.SetCacheability( HttpCacheability.Public );
response.End();
return;
}
//............
}

四、實現CommonFilter類過濾ViewState、過濾NamingContainer、空白字串，以及產生磁碟的快取檔案
我們傳入response.Filter的Stream對象給CommonFilter類：
首先，我們用先Stream的Write方法實現產生磁碟的快取檔案，代碼如下，在這些代碼中，只有初始化建構函式，Write方法，Close方式是有用的，其中FileStream欄位是產生靜態檔案的操作對象： 複製代碼 代碼如下:namespace ASPNET_CL.Code.HttpModules {
public class CommonFilter : Stream {
private readonly Stream _responseStream;
private readonly FileStream _cacheStream;
public override bool CanRead {
get {
return false;
}
}
public override bool CanSeek {
get {
return false;
}
}
public override bool CanWrite {
get {
return _responseStream.CanWrite;
}
}
public override long Length {
get {
throw new NotSupportedException();
}
}
public override long Position {
get {
throw new NotSupportedException();
}
set {
throw new NotSupportedException();
}
}
public CommonFilter( Stream responseStream, FileStream stream ) {
_responseStream = responseStream;
_cacheStream = stream;
}
public override long Seek( long offset, SeekOrigin origin ) {
throw new NotSupportedException();
}
public override void SetLength( long length ) {
throw new NotSupportedException();
}
public override int Read( byte[] buffer, int offset, int count ) {
throw new NotSupportedException();
}
public override void Flush() {
_responseStream.Flush();
_cacheStream.Flush();
}
public override void Write( byte[] buffer, int offset, int count ) {
_cacheStream.Write( buffer, offset, count );
_responseStream.Write( buffer, offset, count );
}
public override void Close() {
_responseStream.Close();
_cacheStream.Close();
}
protected override void Dispose( bool disposing ) {
if ( disposing ) {
_responseStream.Dispose();
_cacheStream.Dispose();
}
}
}
}

然後我們利用正則完全刪除ViewState： 複製代碼 代碼如下:// 過濾ViewState
private string ViewStateFilter( string strHTML ) {
string matchString1 = "type=\"hidden\" name=\"__VIEWSTATE\" id=\"__VIEWSTATE\"";
string matchString2 = "type=\"hidden\" name=\"__EVENTVALIDATION\" id=\"__EVENTVALIDATION\"";
string matchString3 = "type=\"hidden\" name=\"__EVENTTARGET\" id=\"__EVENTTARGET\"";
string matchString4 = "type=\"hidden\" name=\"__EVENTARGUMENT\" id=\"__EVENTARGUMENT\"";
string positiveLookahead1 = "(?=.*(" + Regex.Escape( matchString1 ) + "))";
string positiveLookahead2 = "(?=.*(" + Regex.Escape( matchString2 ) + "))";
string positiveLookahead3 = "(?=.*(" + Regex.Escape( matchString3 ) + "))";
string positiveLookahead4 = "(?=.*(" + Regex.Escape( matchString4 ) + "))";
RegexOptions opt = RegexOptions.IgnoreCase | RegexOptions.Singleline | RegexOptions.CultureInvariant | RegexOptions.Compiled;
Regex[] arrRe = new Regex[] {
new Regex("\\s*<div>" + positiveLookahead1 + "(.*?)</div>\\s*", opt),
new Regex("\\s*<div>" + positiveLookahead2 + "(.*?)</div>\\s*", opt),
new Regex("\\s*<div>" + positiveLookahead3 + "(.*?)</div>\\s*", opt),
new Regex("\\s*<div>" + positiveLookahead3 + "(.*?)</div>\\s*", opt),
new Regex("\\s*<div>" + positiveLookahead4 + "(.*?)</div>\\s*", opt)
};
foreach ( Regex re in arrRe ) {
strHTML = re.Replace( strHTML, "" );
}
return strHTML;
}

以下是刪除頁面空白的方法： 複製代碼 代碼如下:// 刪除空白
private Regex tabsRe = new Regex( "\\t", RegexOptions.Compiled | RegexOptions.Multiline );
private Regex carriageReturnRe = new Regex( ">\\r\\n<", RegexOptions.Compiled | RegexOptions.Multiline );
private Regex carriageReturnSafeRe = new Regex( "\\r\\n", RegexOptions.Compiled | RegexOptions.Multiline );
private Regex multipleSpaces = new Regex( " ", RegexOptions.Compiled | RegexOptions.Multiline );
private Regex spaceBetweenTags = new Regex( ">\\s<", RegexOptions.Compiled | RegexOptions.Multiline );
private string WhitespaceFilter( string html ) {
html = tabsRe.Replace( html, string.Empty );
html = carriageReturnRe.Replace( html, "><" );
html = carriageReturnSafeRe.Replace( html, " " );
while ( multipleSpaces.IsMatch( html ) )
html = multipleSpaces.Replace( html, " " );
html = spaceBetweenTags.Replace( html, "><" );
html = html.Replace( "//<![CDATA[", "" );
html = html.Replace( "//]]>", "" );
return html;
}

以下是刪除ASP.NET控制項的垃圾UniqueID名稱方法： 複製代碼 代碼如下:// 過濾NamingContainer
private string NamingContainerFilter( string html ) {
RegexOptions opt =
RegexOptions.IgnoreCase |
RegexOptions.Singleline |
RegexOptions.CultureInvariant |
RegexOptions.Compiled;
Regex re = new Regex( "( name=\")(?=.*(" + Regex.Escape( "$" ) + "))([^\"]+?)(\")", opt );
html = re.Replace( html, new MatchEvaluator( delegate( Match m ) {
int lastDollarSignIndex = m.Value.LastIndexOf( '$' );
if ( lastDollarSignIndex >= 0 ) {
return m.Groups[ 1 ].Value + m.Value.Substring( lastDollarSignIndex + 1 );
}
else {
return m.Value;
}
} ) );
return html;
}

最後，我們把以上過濾方法整合到CommonFilter類的Write方法： 複製代碼 代碼如下:public override void Write( byte[] buffer, int offset, int count ) {
// 轉換buffer為字串
byte[] data = new byte[ count ];
Buffer.BlockCopy( buffer, offset, data, 0, count );
string html = System.Text.Encoding.UTF8.GetString( buffer );
//
// 以下整合過濾方法
//
html = NamingContainerFilter( html );
html = ViewStateFilter( html );
html = WhitespaceFilter( html );
byte[] outdata = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes( html );
// 寫入磁碟
_cacheStream.Write( outdata, 0, outdata.GetLength( 0 ) );
_responseStream.Write( outdata, 0, outdata.GetLength( 0 ) );
}

五、緩衝破壞
經過以上程式的實現，網頁已經被快取在用戶端了，如果果使用者訪問網站被緩衝過的頁面，則頁面會以0請求的速度載入頁面。但是，如果後台更新了某些資料，前台使用者則不能及時看到最新的資料，因此要改變這種情況，我們必須破壞緩衝。根據我們如上的程式，我們破壞緩衝只需要做2步：補救伺服器上的臨時檔案，刪除OutputCache過的頁面。

補救伺服器上的檔案我們只需刪除這個檔案即可，當某一使用者第一次訪問該頁面時會自動產生，當然，你也可以用程式先刪除後產生： 複製代碼 代碼如下:// 更新檔案
foreach ( var file in Directory.GetFiles( HttpRuntime.AppDomainAppPath + "Temp" ) ) {
File.Delete( file );
}

要刪除OutputCache關聯的快取項目，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： 複製代碼 代碼如下:// 刪除緩衝
HttpResponse.RemoveOutputCacheItem( "/Default.aspx" );

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