ASP.NET性能优化之局部缓存分析
作者：
如果我们在开发网站过程中的缓存策略是不支持页面局部缓存的，整个架构就是不合理的
在网站的开发过程中，经常碰到的一类需求场景是：
1：页面含热点新闻，热点新闻部分需要10分钟更新一次，而整个页面的其它部分1天内都不会变动；
2：首页的某个BANNER需要显式：欢迎***；
上面场景中的1，如果整个页面的缓存失效都定为10分钟，则势必增加性能开销，所以最好的策略是页面的不同部分采用不同的缓存失效时长。对于场景2也一样，我们不应该为了迁就某个BANNER不能应用缓存，就让整个页面都不支持缓存。
可以说，如果我们在开发网站过程中的缓存策略是不支持页面局部缓存的，整个架构就是不合理的。
一：局部缓存常用解决方案
针对上面的需求，有几类解决方案：
1、Client Side Includes(CSI)：通过frame、iframe、 javascript、javacript+ajax等方式将另外一个页面的内容动态包含进来。像现在流行的jquery等javascript库对此有较好的支持。
优点：能够利用浏览器客户端并行处理及装载的机制；通过浏览器缓存机制可以降低网络传输时间，提高性能；计算放在客户端，能够降低服务器端压力
缺点：搜索引擎优化问题；javascript兼容性问题；客户端缓存可能导致服务器端内容更新后不能及时生效；XSS等安全隐患
2、Server Side Includes(SSI)：
优点：SSI技术是通用技术，不受具体语言限制，只需要Web服务器或应用服务器支持即可，Ngnix、Apache、Tomcat、Jboss等对此都有较好的支持
缺点：SSI在语法上不能够直接包含其他服务器的url（当然也可以通过redirect等来变通实现），因此在需要充分利用缓存及负载均衡的环境下相对不是很灵活。
当然如果不使用单独的缓存服务器，而是使用Ngnix，利用Ngnix对SSI及Memcached支持，通过NginxHttpSsiModule、 NginxHttpMemcachedModule也可以实现页面缓存，但与专业的缓存服务器（例如Varnish）相比较，Ngnix作为缓存服务器只适合于中小规模的场合。
3、使用ASP.NET的片段缓存
可以利用用户控件将页面分段，在ascx文件中写入缓存的语句，而不在aspx文件中写缓存语句，这样ASP.NET就可以只缓存ascx片断的输出了。
缺点：片段缓存不支持Location特性；缓存页面片段惟一合法的地方是web服务器。这是因为片段缓存在ASP.NET中是新的功能，所以浏览器和代理服务器不支持。由于它不是W3C标准，像SQUID和VARNISH这样的代理服务器也不支持它。
4、Edge Side Includes (ESI)：
Edge Side Includes(ESI) 和Server Side Includes(SSI) 和功能类似。SSI需要特殊的文件后缀(shtml,inc)。ESI可以直接通过URI包含远程服务器文件，ESI更适合用于缓存服务器上，缓存整个页面或页面片段，因此ESI特别适合用于缓存。本文要介绍的就是ESI的方式来支持局部缓存。
优点：ESI是一个W3C标准，被当下流行的缓存服务器SQUID，Varnish支持。
二：ESI的ASP.NET实现
本文所要阐述的是ESI局部缓存的实现。主页面（test1.aspx）前台：
<%@ Page Language="C#" AutoEventWireup="true" CodeBehind="test1.aspx.cs" Inherits="WebApplication2.aspx.test1" %>
<%@ Import Namespace="System.Globalization" %>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head runat="server">
<title></title>
</head>
<body>
<div>这里是局部缓存</div>
<esi:include src="test2.aspx"/>
<div>局部缓存结束</div>
<%=DateTime.Now.ToString("U", DateTimeFormatInfo.InvariantInfo)%>
</body>
</html>
主页面的后台请参看上篇，对主页面采取了缓存策略，即在页面中使用esi:include标识。
被包含的页面（test2.aspx）的前台：
<%@ Page Language="C#" AutoEventWireup="true" CodeBehind="test2.aspx.cs" Inherits="WebApplication2.aspx.test2" %>
<%@ Import Namespace="System.Globalization" %>
<div>
局部缓存中的页面：
<%=DateTime.Now.ToString("U", DateTimeFormatInfo.InvariantInfo)%>
</div>
被包含的页面的后台什么也不需要处理，也就是不为它加入任何缓存策略，该页面是实时的。
VARNISH配置文件如下：
backend default {
.host = "192.168.0.77";
.port = "80";
}
sub vcl_fetch {
remove beresp.http.Set-Cookie;
if(req.url ~ "test1.aspx") {
esi;
}
if(req.url ~ "test2.aspx"){
return (pass);
}
}
sub vcl_recv {
remove req.http.Cookie;
#remove req.http.Accept-Encoding;
#remove req.http.Vary;
}
sub vcl_hit {
if(req.http.Cache-Control~"no-cache"||req.http.Cache-Control~"max-age=0"||req.http.Pragma~"no-cache"){
set obj.ttl=0s;
return (restart);
}
return (deliver);
}
sub vcl_deliver {
if (obj.hits > 0) {
set resp.http.X-Cache = "HIT";
} else {
set resp.http.X-Cache = "MISS";
}
}
上文的vcl_fetch函数中加了两个判断，指的是：如果碰到test1.aspx就处理esi标识，如果碰到test2.aspx，就直接忽略让后台IIS处理。
值得注意的是，启动命令中加入了-p选项（这是一个varnish的小问题，请查阅参考，此处不表）：
varnishd -a :8011 -T :8088 -f c:/varnish/etc/default.vcl -p esi_syntax=0x1 -s file,c:/varnish/var/cache,100M
三：效果
启动varnish后，我们发现，对于test2.aspx，由于我们使用了esi对其进行了包含，而test2.aspx又未进行缓存，所以在test1.aspx的缓存有效期内，随着每一次刷新，test1.aspx的内容没有变动，但是所包含的test2.aspx区域，会实时刷新。
参考（第一小节大部分来自参考文字）：
https://www.varnish-cache.org/trac/ticket/352
1：页面含热点新闻，热点新闻部分需要10分钟更新一次，而整个页面的其它部分1天内都不会变动；
2：首页的某个BANNER需要显式：欢迎***；
上面场景中的1，如果整个页面的缓存失效都定为10分钟，则势必增加性能开销，所以最好的策略是页面的不同部分采用不同的缓存失效时长。对于场景2也一样，我们不应该为了迁就某个BANNER不能应用缓存，就让整个页面都不支持缓存。
可以说，如果我们在开发网站过程中的缓存策略是不支持页面局部缓存的，整个架构就是不合理的。
一：局部缓存常用解决方案
针对上面的需求，有几类解决方案：
1、Client Side Includes(CSI)：通过frame、iframe、 javascript、javacript+ajax等方式将另外一个页面的内容动态包含进来。像现在流行的jquery等javascript库对此有较好的支持。
优点：能够利用浏览器客户端并行处理及装载的机制；通过浏览器缓存机制可以降低网络传输时间，提高性能；计算放在客户端，能够降低服务器端压力
缺点：搜索引擎优化问题；javascript兼容性问题；客户端缓存可能导致服务器端内容更新后不能及时生效；XSS等安全隐患
2、Server Side Includes(SSI)：
优点：SSI技术是通用技术，不受具体语言限制，只需要Web服务器或应用服务器支持即可，Ngnix、Apache、Tomcat、Jboss等对此都有较好的支持
缺点：SSI在语法上不能够直接包含其他服务器的url（当然也可以通过redirect等来变通实现），因此在需要充分利用缓存及负载均衡的环境下相对不是很灵活。
当然如果不使用单独的缓存服务器，而是使用Ngnix，利用Ngnix对SSI及Memcached支持，通过NginxHttpSsiModule、 NginxHttpMemcachedModule也可以实现页面缓存，但与专业的缓存服务器（例如Varnish）相比较，Ngnix作为缓存服务器只适合于中小规模的场合。
3、使用ASP.NET的片段缓存
可以利用用户控件将页面分段，在ascx文件中写入缓存的语句，而不在aspx文件中写缓存语句，这样ASP.NET就可以只缓存ascx片断的输出了。
缺点：片段缓存不支持Location特性；缓存页面片段惟一合法的地方是web服务器。这是因为片段缓存在ASP.NET中是新的功能，所以浏览器和代理服务器不支持。由于它不是W3C标准，像SQUID和VARNISH这样的代理服务器也不支持它。
4、Edge Side Includes (ESI)：
Edge Side Includes(ESI) 和Server Side Includes(SSI) 和功能类似。SSI需要特殊的文件后缀(shtml,inc)。ESI可以直接通过URI包含远程服务器文件，ESI更适合用于缓存服务器上，缓存整个页面或页面片段，因此ESI特别适合用于缓存。本文要介绍的就是ESI的方式来支持局部缓存。
优点：ESI是一个W3C标准，被当下流行的缓存服务器SQUID，Varnish支持。
二：ESI的ASP.NET实现
本文所要阐述的是ESI局部缓存的实现。主页面（test1.aspx）前台：
复制代码 代码如下:
<%@ Page Language="C#" AutoEventWireup="true" CodeBehind="test1.aspx.cs" Inherits="WebApplication2.aspx.test1" %>
<%@ Import Namespace="System.Globalization" %>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head runat="server">
<title></title>
</head>
<body>
<div>这里是局部缓存</div>
<esi:include src="test2.aspx"/>
<div>局部缓存结束</div>
<%=DateTime.Now.ToString("U", DateTimeFormatInfo.InvariantInfo)%>
</body>
</html>
主页面的后台请参看上篇，对主页面采取了缓存策略，即在页面中使用esi:include标识。
被包含的页面（test2.aspx）的前台：
复制代码 代码如下:
<%@ Page Language="C#" AutoEventWireup="true" CodeBehind="test2.aspx.cs" Inherits="WebApplication2.aspx.test2" %>
<%@ Import Namespace="System.Globalization" %>
<div>
局部缓存中的页面：
<%=DateTime.Now.ToString("U", DateTimeFormatInfo.InvariantInfo)%>
</div>
被包含的页面的后台什么也不需要处理，也就是不为它加入任何缓存策略，该页面是实时的。
VARNISH配置文件如下：
复制代码 代码如下:
backend default {
.host = "192.168.0.77";
.port = "80";
}
sub vcl_fetch {
remove beresp.http.Set-Cookie;
if(req.url ~ "test1.aspx") {
esi;
}
if(req.url ~ "test2.aspx"){
return (pass);
}
}
sub vcl_recv {
remove req.http.Cookie;
#remove req.http.Accept-Encoding;
#remove req.http.Vary;
}
sub vcl_hit {
if(req.http.Cache-Control~"no-cache"||req.http.Cache-Control~"max-age=0"||req.http.Pragma~"no-cache"){
set obj.ttl=0s;
return (restart);
}
return (deliver);
}
sub vcl_deliver {
if (obj.hits > 0) {
set resp.http.X-Cache = "HIT";
} else {
set resp.http.X-Cache = "MISS";
}
}
上文的vcl_fetch函数中加了两个判断，指的是：如果碰到test1.aspx就处理esi标识，如果碰到test2.aspx，就直接忽略让后台IIS处理。
值得注意的是，启动命令中加入了-p选项（这是一个varnish的小问题，请查阅参考，此处不表）：
varnishd -a :8011 -T :8088 -f c:/varnish/etc/default.vcl -p esi_syntax=0x1 -s file,c:/varnish/var/cache,100M
三：效果
启动varnish后，我们发现，对于test2.aspx，由于我们使用了esi对其进行了包含，而test2.aspx又未进行缓存，所以在test1.aspx的缓存有效期内，随着每一次刷新，test1.aspx的内容没有变动，但是所包含的test2.aspx区域，会实时刷新。
参考（第一小节大部分来自参考文字）：
https://www.varnish-cache.org/trac/ticket/352
http://cd34.com/blog/infrastructure/no-esi-processing-first-char-not/
http://hi.baidu.com/chuanliang2007/blog/item/075f67963e20f315d31b7035.html