WebApi 性能优化

作者：神秘码农

2022 年 4 月 06 日
本文字数：2311 字
阅读完需：约 8 分钟

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一、WebApi 调优

什么是 WebApi 调优
当浏览器端请求 WebApi 服务端读写数据需要耗费时间，将耗费的时间缩短，就称之为 WebApi 调优。
如图：

目的提升 WebApi 的性能。

二、WebApi 应用场景

场景
前后端分离的项目。

三、WebApi 性能瓶颈定位

定位性能瓶颈
请看 NetCore 性能排查文章：https://blog.csdn.net/Fu_Shi_rong/article/details/123733415?spm=1001.2014.3001.5501

四、WebApi 性能优化手段一-本地缓存

单体项目
如图：

实现
设计思路
查询使用时先看本地缓存有无数据，有数据直接返回，无数据时到数据库查询，将查询到的数据添加到本地缓存中并将数据返回给浏览器端
优点与缺点
缺点
Memory 是服务器内存中的缓存，如果并发量大并查询的数据又不一致，会造成内存非常的大，同时会造成 GC 不断地回收这个内存，由于 Memory 内部使用的静态变量造成内存无法回收，GC 每回收一次，就会消耗一次 CPU 资源，如果 GC 回收的频率比较大，那消耗的 CPU 资源也会变大，例如：现在的 CPU 的使用率为 100%，GC 消耗了 70%CPU 资源，那我们的吞吐量只有 30%，那处理请求的性能大幅度的下降。
解决方案
用时间换空间的方法来解决，给缓存设置时间。
设置缓存大小
设置单个缓存大小，并设置自动失效时间
优点
数据读写速度时间缩短，性能得到提升。
实现步骤
安装缓存 Nuget 包

    Microsoft.Extensions.Caching.Memory

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Startup 注册

    ConfigureServices方法中注册缓存服务    Service.AddMemoryCache(options=>{       options.SizeLimit = 1024*1024*100; //设置缓存大小    });

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在使用的场景进行注入

    在构造方法中注入
    private readonly IMemoryCache memoryCache;
    构造函数  （IMemoryCache _memoryCache）    {           memoryCache =_memoryCache;    }    //测试对象      Person per = new Person();    //查询缓存方法     //memoryCache.Get<Person>(key);     //为了放防止多线程并发    bool flag = memoryCache.TryGetValue<缓存对象>(key，out per);    //true：有数据  false：无数据    //限制缓存大小    var  cacheEntryOptions = new MemoryCacheEntryOptions（）.    //设置单个缓存大下    SetSize(1024).    //设置过期时间  自动失效    SetSlidingExpiration(TimeSpan.FromSeconds(3));    //添加缓存    memoryCache.Set<Person>(key,value,cacheEntryOptions);

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解决第一次请求耗时解决方案
将项目启动的时候，将数据库中的数据添加到缓存中
代码实现

    //类继承 IHostService      //并在Startup类中注册

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五、WebApi 性能优化手段二-分布式缓存

方案
请看这篇文章。https://blog.csdn.net/Fu_Shi_rong/article/details/123930343?spm=1001.2014.3001.5501

六、WebApi 性能优化手段三-Http 缓存（响应缓存）

方案
协商缓存
安装 Nuget 包

      Marvin.Cache.Headers

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- 在Startup类中只注册

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      ConfigureServices方法中注册      Service.AddHttpCacheHeaders((options)=>{options.MaxAge = ....;//设置过期时间  默认60s                                              options.CacheLocation = ....;//public  公共的  private  私有的只能当前客户端使用                                              options.NoStore= ...；//  设置响应头信息   不走本地缓存                                              options.NoTransform= ....；//设置请求头信息                                               },                                  (options1)=>{});       Configure方法中启动并存储校验信息      app.UseHttpCacheHeaders();

复制代码

- 控制器方法中添加代码

复制代码

      HttpContext.Response.Headers.Add("cache-control","max-age=60,public"); //是否开启缓存储数据  设置缓存时间       HttpContext.Response.Headers.Add("etag",Value);//校验      HttpContext.Response.Headers.Add("last-modified","Mon,24 Dec 2022 09:49:49 GMT");

复制代码

- 原理
  当客户端第一次请求服务器，服务器响应后，服务器会往响应头里写入两个参数 【1、是否开启缓存存储数据2、校验】并存储到客户端，客户端会将数据存储到缓存仓库中；当客户端第二次请求到服务器，会将etag传到服务器进行校验，如果两个etag是相等的，服务端会返给客户端304，客户端会从缓存仓库中获取数据。
- 场景
  不可变的数据使用。
- 缺陷
  会浪费大量客户端和服务器进行交互。

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强制缓存 [不常用]
步骤
安装 Nuget 包

      Marvin.Cache.Headers

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- 在Startup类ConfigureServices方法中注册

复制代码

      ConfigureServices方法中注册      Service.AddHttpCacheHeaders((options)=>{        options.MustRevalidate = true;  //全局的方式  不建议使用      });       Configure方法中启动并存储校验信息      app.UseHttpCacheHeaders();

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- 控制器方法中添加代码

复制代码

      HttpContext.Response.Headers.Add("cache-control","max-age=60,public,must-revalidate");

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- 针对某个控制器使用

复制代码

      //在控制器方法上添加特性      [HttpCacheExpiration(CacheLocation = CacheLocation.Public,MaxAge=60)]  设置NoStore = true  不走缓存      [HttpCacheValidation(MustRevalidate = true)]

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场景
字典数据
静态资源图片等
js 或 css 文件

七、WebApi 性能优化手段四-数据压缩（响应）

步骤
在 Startup 类 ConfigureServices 方法中注册

    //响应数据压缩    services.AddResponseCompression();

复制代码

在 Startup 类 Configure 方法中开启服务

    //必须写在中间件的开头    app.UseResponseCompression();

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数据压缩的目的
数据传输的时候，减少传输的带宽，提升性能。
场景
只要涉及到数据传输都可以用数据压缩。

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原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/9de86a4a282c24fc6c6c03811】。未经作者许可，禁止转载。

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二、WebApi 应用场景

三、WebApi 性能瓶颈定位

四、WebApi 性能优化手段一-本地缓存

五、WebApi 性能优化手段二-分布式缓存

六、WebApi 性能优化手段三-Http 缓存（响应缓存）

七、WebApi 性能优化手段四-数据压缩（响应）

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