面试题：C#的ASP.NET Web应用开发之性能优化策略

缓存机制

页面缓存：在ASP.NET中，可以使用@ OutputCache指令对整个页面进行缓存。例如：

<%@ Page Language="C#" AutoEventWireup="true" CodeFile="Default.aspx.cs" Inherits="_Default" %>
<%@ OutputCache Duration="60" VaryByParam="none" %>

这将缓存页面60秒，期间相同请求直接从缓存返回，无需重新执行页面代码。 2. 数据缓存：使用System.Web.Caching.Cache对象来缓存经常访问的数据。比如：

public static object GetCachedData(string key)
{
    return HttpContext.Current.Cache[key];
}

public static void SetCachedData(string key, object data, int cacheDuration)
{
    HttpContext.Current.Cache.Insert(key, data, null, 
        DateTime.Now.AddMinutes(cacheDuration), Cache.NoSlidingExpiration);
}

分布式缓存：对于大规模高并发应用，可以引入分布式缓存，如Redis。在C#中使用StackExchange.Redis库，示例代码如下：

using StackExchange.Redis;

public class RedisCacheHelper
{
    private static ConnectionMultiplexer _redis;
    private static IDatabase _database;

    static RedisCacheHelper()
    {
        _redis = ConnectionMultiplexer.Connect("localhost:6379");
        _database = _redis.GetDatabase();
    }

    public static string GetString(string key)
    {
        return _database.StringGet(key);
    }

    public static void SetString(string key, string value)
    {
        _database.StringSet(key, value);
    }
}

数据库连接管理

连接池：ADO.NET默认使用连接池，确保在高并发时重复利用数据库连接，减少连接创建和销毁的开销。不过，要注意正确配置连接字符串，如：

<connectionStrings>
    <add name="MyConnection" connectionString="Data Source=myServerAddress;Initial Catalog=myDataBase;User Id=myUsername;Password=myPassword;Pooling=true;Max Pool Size=100;" providerName="System.Data.SqlClient" />
</connectionStrings>

异步操作：使用异步数据库操作方法，避免阻塞线程。例如，在Entity Framework Core中：

public async Task<List<Product>> GetProductsAsync()
{
    using (var context = new ApplicationDbContext())
    {
        return await context.Products.ToListAsync();
    }
}

优化查询：确保数据库表有适当的索引，使用存储过程代替动态SQL以提高查询性能，并减少不必要的数据返回。

代码优化

异步编程：在Web应用中广泛使用async和await关键字，将阻塞操作（如I/O操作）变为异步，释放线程资源，提高应用的吞吐量。例如：

public async Task<string> FetchDataAsync()
{
    using (var httpClient = new HttpClient())
    {
        var response = await httpClient.GetStringAsync("http://example.com/api/data");
        return response;
    }
}

减少内存分配：避免在循环中频繁创建对象，尽量复用对象。例如，使用对象池模式管理一些频繁使用的对象。
优化算法和数据结构：选择合适的算法和数据结构，如使用HashSet代替List进行快速查找，使用SortedDictionary代替Dictionary进行有序存储等。
Minification和Compression：对CSS、JavaScript文件进行压缩（Minification），并启用HTTP压缩，减少传输数据量，提高响应速度。在Web.config中配置：

<system.webServer>
    <urlCompression doStaticCompression="true" doDynamicCompression="true" />
    <httpCompression>
        <scheme name="gzip" dll="%Windir%\system32\inetsrv\gzip.dll" />
        <dynamicTypes>
            <add mimeType="text/*" enabled="true" />
            <add mimeType="message/*" enabled="true" />
            <add mimeType="application/json" enabled="true" />
            <add mimeType="application/*" enabled="true" />
        </dynamicTypes>
        <staticTypes>
            <add mimeType="text/*" enabled="true" />
            <add mimeType="message/*" enabled="true" />
            <add mimeType="application/json" enabled="true" />
            <add mimeType="application/javascript" enabled="true" />
            <add mimeType="application/x-javascript" enabled="true" />
            <add mimeType="application/css" enabled="true" />
            <add mimeType="*/*" enabled="false" />
        </staticTypes>
    </httpCompression>
</system.webServer>

依赖注入和控制反转：使用依赖注入框架（如Autofac、Microsoft.Extensions.DependencyInjection）来管理对象的生命周期和依赖关系，提高代码的可测试性和可维护性，同时避免不必要的对象创建。例如，在ASP.NET Core中：

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddScoped<IMyService, MyService>();
}

性能分析和调优：使用工具如DotMemory、MiniProfiler等对应用进行性能分析，找出性能瓶颈并针对性优化。例如，MiniProfiler可以集成到ASP.NET应用中，直观显示每个请求的执行时间和数据库查询情况。

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