ASP.NET页面优化，提高载入速度

     ASP.NET页面载入速度提高的一些做法:
　　1.采用 HTTP Module 控制页面的生命周期。
　　2.自定义Response.Filter得到输出流stream生成动态页面的静态内容(磁盘缓存)。
　　3.页面GZIP压缩。
　　4.OutputCache 编程方式输出页面缓存。
　　5.删除页面空白字符串。(类似Google)
　　6.完全删除ViewState。
　　7.删除服务器控件生成的垃圾NamingContainer。
　　8.使用计划任务按时生成页面。(本文不包含该做法的实现)
　　9.JS，CSS压缩、合并、缓存，图片缓存。(限于文章篇幅，本文不包含该做法的实现)
　　10.缓存破坏。(不包含第9做法的实现)
   针对上述做法，我们首先需要一个HTTP模块，它是整个页面流程的入口和核心。
　　一、自定义Response.Filter得到输出流stream生成动态页面的静态内容(磁盘缓存)
　　如下的代码我们可以看出，我们以 request.RawUrl 为缓存基础，因为它可以包含任意的QueryString变量，然后我们用MD5加密RawUrl 得到服务器本地文件名的变量，再实例化一个FileInfo操作该文件，如果文件最后一次生成时间小于7天，我们就使用.Net2.0新增的TransmitFile方法将存储文件的静态内容发送到浏览器。如果文件不存在，我们就操作 response.Filter 得到的 Stream 传递给 CommonFilter 类，并利用FileStream写入动态页面的内容到静态文件中。

namespace ASPNETCode.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、页面GZIP压缩
    对页面GZIP压缩几乎是每篇讲解高性能WEB程序的几大做法之一，因为使用GZIP压缩可以降低服务器发送的字节数，能让客户感觉到网页的速度更快也减少了对带宽的使用情况。当然，这里也存在客户端的浏览器是否支持它。因此，我们要做的是，如果客户端支持GZIP，我们就发送GZIP压缩过的内容，如果不支持，我们直接发送静态文件的内容。幸运的是，现代浏览器IE6.7.8.0，火狐等都支持GZIP。
为了实现这个功能，我们需要改写上面的 Application_BeginRequest 事件：

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);
    // 使用页面压缩
    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 编程方式输出页面缓存
　　ASP.NET内置的 OutputCache 缓存可以将内容缓存在三个地方：Web服务器、代理服务器和浏览器。当用户访问一个被设置为 OutputCache的页面时，ASP.NET在MSIL之后，先将结果写入output cache缓存，然后在发送到浏览器，当用户访问同一路径的页面时，ASP.NET将直接发送被Cache的内容，而不经过.aspx编译以及执行MSIL的过程，所以，虽然程序的本身效率没有提升，但是页面载入速度却得到了提升。
为了实现这个功能，我们继续改写上面的 Application_BeginRequest 事件，我们在 TransmitFile 后，将这个路径的页面以OutputCache编程的方式缓存起来：

private void Application_BeginRequest(object sender, EventArgs e)
{
    if (DateTime.Now.Subtract(file.LastWriteTime).TotalMinutes < 5)
    {
        response.TransmitFile(path);
        // 添加 OutputCache 缓存头，并缓存在客户端
        response.Cache.SetExpires(DateTime.Now.AddMinutes(5));
        response.Cache.SetCacheability(HttpCacheability.Public);
        response.End();
        return;
    }
}

四、实现CommonFilter类过滤ViewState、过滤NamingContainer、空白字符串，以及生成磁盘的缓存文件
　　我们传入response.Filter的Stream对象给CommonFilter类：
　　首先，我们用先Stream的Write方法实现生成磁盘的缓存文件，代码如下，在这些代码中，只有初始化构造函数，Write方法，Close方式是有用的，其中FileStream字段是生成静态文件的操作对象：

namespace ASPNETCode.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();
            }
        }
    }
}

然后我们利用正则完全删除ViewState：

// 过滤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;
}

以下是删除页面空白的方法：

// 删除空白
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;
}

以下是删除ASP.NET控件的垃圾UniqueID名称方法：

// 过滤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;
}

最后，我们把以上过滤方法整合到CommonFilter类的Write方法：

public override void Write(byte[] buffer, int offset, int count)
{
    // 转换buffer为字符串
    byte[] data = new byte[count];
    Buffer.BlockCopy(buffer, offset, data, 0, count);
    string html = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(buffer);

    // 以下整合过滤方法
    html = NamingContainerFilter(html);
    html = ViewStateFilter(html);
    html = WhitespaceFilter(html);
    byte[] outdata = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(html);

    // 写入磁盘
    _cacheStream.Write(outdata, 0, outdata.GetLength(0));
    _responseStream.Write(outdata, 0, outdata.GetLength(0));
}

五、缓存破坏
　　经过以上程序的实现，网页已经被高速缓存在客户端了，如果果用户访问网站被缓存过的页面，则页面会以0请求的速度加载页面。但是，如果后台更新了某些数据，前台用户则不能及时看到最新的数据，因此要改变这种情况，我们必须破坏缓存。根据我们如上的程序，我们破坏缓存只需要做2步：更新服务器上的临时文件，删除OutputCache过的页面。
　　更新服务器上的文件我们只需删除这个文件即可，当某一用户第一次访问该页面时会自动生成，当然，你也可以用程序先删除后生成：

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

要删除OutputCache关联的缓存项，代码如下，我们只需要保证该方法的参数，指页面的绝对路径是正确的，路径不能使用../这样的相对路径：

// 删除缓存
HttpResponse.RemoveOutputCacheItem( "/Default.aspx" );

优化并未结束，战斗还在继续……