ASP.NET性能优化之让浏览器缓存动态网页

2012 年 9 月 21 日8220

上一篇《ASP.NET性能优化之构建自定义文件缓存》我们通过OutputCache，让请求去访问服务器asp.net的输出缓存，我们扩展了OutputCacheProvider，这相当于是访问服务器上的静态资源。OutputCache是针对所有访问服务器资源的用户，本篇要介绍的浏览器缓存则是针对单个用户，让浏览器在我们的控制下彻底不持续访问服务器上的动态内容，也就是我们要让浏览器变成我们的缓存机制中的一部分，在某些特定的场景下最大化地提升ASP.NET站点的性能。如果说OutputCache是从广度上提升并发效率，则浏览器缓存是从深度上提升效率。

一：HTTP头简介

1.1浏览器第一次请求

假设我们请求一个URL地址，譬如我服务器上的一个静态页面http://192.168.0.77/luminji2/html/test1.htm，会返回如下的HTTP头信息：

image

HTTP头信息中每个参数的含义这里暂且不表，我们关注和本文论述相关的3个信息：

首先，响应状态200OK，即表示从服务器上抓取数据成功。

其次，Last-Modified：Fri, 09 Sep 2011 02:56:45 GMT

这是WEB服务器在告诉浏览器，我这个文件的最后修改日期是Fri, 09 Sep 2011 02:56:45 GMT。必须要说明的是，它是GMT时间，也就是格林威治时间，一般中国境内使用的是GMT+8时区（要看系统的区域设置而定）。

最后就是Etag，WEB服务器当前响应的这个对象的标志值，就一个对象而言，比如一个 html 文件，如果被修改了，其 Etag 也会别修改。

1.2什么是浏览器缓存

我使用的是FireFox，在地址栏内敲入about:cache?device=disk，我们就会看到被浏览器缓存起来的上面这个HTML页面，如下：

image

（注意，这里的Last Modified和Http头中的Last-Modified没有任何关系）。

每种浏览器都会有自己的缓存机制，但是都差不多，这里暂且不表。

1.3如何命中缓存

再次请求刚才的URL，我们得到头信息如下：

image

可以看到状态变为304 Not Modified了，这相当于是WEB服务器告诉浏览器，请用自己的缓存，不要到我这里来下载正文内容。那么，WEB服务器是根据什么来决定这样告诉浏览器呢？

这里，我们就需要请求头信息中的If-Modified-Since。请求头是浏览器发送给WEB服务器的，一旦包含这个参数，就是浏览器跟WEB服务器说：请查看自从Fri, 09 Sep 2011 02:56:45 GMT一来，你的内容变动过没。WEB服务器就会根据这个来判断，如果没有变动过，就会给浏览器返回304 Not Modified，就像本例。这样子，浏览器就会去本地拿正文数据，减少了网络流量。

If-None-Match就是Etag判断模式，跟Last-Modified其实完成的目的是一致的，这里暂且不表。

假设我们修改了文件test1.htm，试想会是什么结果，肯定是200OK。浏览器和WEB服务器之间就是通过这种机制来完成静态网页的缓存。

二：asp.net的浏览器缓存实现

上面我们说的是静态页面的情况，那么aspx页面，也就是动态页面会是怎么样一种情况？现在，我们创建一个动态网页来看一看。先来创建一个最简单的aspx，如下：

<body>
    <%=DateTime.Now %>
</body>

请求一下，得到的头信息如下：

image

然后再多次请求一下，我们发现每次都是200OK，并且我们发现头信息中丢了一个很重要的信息，那就是Last-Modified。服务器没有告诉浏览器自己的对象的最后修改日期，那么浏览器就只好每次去服务器重新获取全部数据了。看到这里，我们应该明白了，要让浏览器不去拿数据，动态程序就得想法设法自己添加这个头信息。

好的，现在我们就在ASPX的后台代码中这样来实现一个最简单的头信息添加：

        protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            this.Response.AddHeader("Last-Modified", DateTime.Now.ToString("U", DateTimeFormatInfo.InvariantInfo));
        }

添加了头信息后，我们发现再次请求URL后，头信息变为如下：

image

可以欣喜滴看到，响应头中包含了Last-Modified，而请求头中则包含了If-Modified-Since。

当然，我们仍旧发现，每次请求还是200OK。这是当然了，既然头信息都是ASP.NET在后台添加的，那么我们要返回什么样的响应状态给服务器这段逻辑也得由自己来写。现在，我们假设我们要让浏览器缓存10秒的时长，其完整的代码应该如下：

        protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            this.Response.AddHeader("Last-Modified", DateTime.Now.ToString("U", DateTimeFormatInfo.InvariantInfo));
            DateTime IfModifiedSince = DateTime.Parse(this.Request.Headers.Get("If-Modified-Since"));
            if ((DateTime.Now - IfModifiedSince.AddHours(8)).Seconds < 10)
            {
                Response.Status = "304 Not Modified";
                Response.StatusCode = 304;
            }
        }

经过这次修改后，如果我们在10秒内持续请求该aspx页面，则始终返回304状态，也即浏览器不会去服务器拿正文，只会在本地去读取自己的缓存，这样一来，服务器压力自然就小了。如果我们10秒内不对服务器请求这个页面，则10秒后会返回200OK，即重新到服务器拿页面数据。

现在，用AB来模拟100并发用户进行1000次请求，得到的比较结果如下（注意，为了强化效果，我们在后台需要模拟一些比较耗时的动作，比如读取数据库）：

image

左边是未做缓存的aspx页面，右边是做了缓存的aspx页面，可以看到，吞吐率相差10倍之多。

提示，使用ab进行压力测试的时候，需要加入If-Modified-Since的头信息，命令如下：

C:\>ab -n1000 -c100 -H "If-Modified-Since: Friday, 09 September 2011 09:35:23 GMT" http://192.168.0.77/luminji2/aspx/test1.aspx

本文代码下载：MvcApplication320110909.rar

三：问题的提出

在上面的说到的浏览器缓存实现中，浏览器通过和WEB服务器的沟通协调机制来确定自己是否需要调用缓存，这意味着动态程序仍旧需要处理来自客户端的请求，如果有一种机制能够让浏览器不需要请求服务器就能够决定是否调用缓存，就能彻底舍去服务器处理这一环节。下一篇将继续阐述这种机制。

ASP.NET性能优化之上一篇：ASP.NET性能优化之构建自定义文件缓存

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