作者:Brij Bhushan Mishra

最近几年,异步编程受到极大关注,主要是出于两个关键原因:首先,它有助于提供更好的用户体验,因为不会阻塞 UI 线程,避免了处理结束前出现 UI 界面挂起。其次,它有助于大幅扩展系统,而且无需添加额外硬件。

但是,编写合适的异步代码来管理线程本身是项乏味的工作。虽然如此,其巨大好处让许多新旧技术纷纷开始使用异步编程。微软自发布了 .NET 4.0以后也对其投入颇多,随后在 .NET 4.5中引入了 async 和 await 关键字,使异步编程变得前所未有地简单。

但是,ASP.NET 中的异步功能自一开始就可以使用,只是从来没有得到应有的重视。而且,考虑到 ASP.NET 和 IIS 处理请求的方式,异步体现的优势可能更明显。通过异步,我们很容易就可以大幅提高 ASP.NET 应用程序的扩展性。随着新的编程结构引入,如 async 和 await 关键字,我们也应该学会使用异步编程的强大功能。

在本篇博文中,我们将讨论一下 IIS 和 ASP.NET 处理请求的方式,然后看看 ASP.NET 中哪些地方可以使用异步,最后再讨论几个最能体现异步优势的场景。

请求是如何处理的?

每个 ASP.NET 请求都要先通过 IIS,然后再由 ASP.NET 处理程序进行最终处理。 首先IIS 接收请求,初步处理后,发送给ASP.NET(必须是一个ASP.NET请求),然后由ASP.NET进行实际处理并生成响应,之后该响应通过IIS发回给客户。在IIS上,有一些工作进程负责从队列中取出请求,并执行IIS 模块,然后再将该请求发送到ASP.NET 队列。但是,ASP.NET本身不创建任何线程,也没有处理请求的线程池,而是通过使用CLR 线程池,从中获取线程来处理请求。因此,IIS 模块调用ThreadPool.QueueUserWorkItem,将请求排入队列,供CLR 工作线程处理。我们都知道,CLR线程池是由CLR管理,并且能够自动调整(也就是说,它根据需要创建和销毁进程)。这里还要记住,创建和销毁线程是项很繁重的任务,这就是为什么CLR线程池允许使用同一个线程处理多个任务。下面来看一个描述请求处理过程的图示。

在上图中可以看到,请求首先由 HTTP.sys接收,并添加到相应内核级应用程序池队列。然后,一个IIS工作线程从队列中取出请求,处理后将其传到ASP.NET 队列。注意,该请求如果不是一个ASP.NET请求,将从 IIS 自动返回。最后,从CLR线程池中分配一个线程,负责处理该请求。

ASP.NET中异步的使用场景是?

所有请求大致可以分为两类:

  1. CPU Bound 类
  2. I/O Bound 类

CPU Bound 类请求,需要 CPU 时间,而且是在同一进程中执行;而 I/O Bound 类请求,本身具有阻塞性,需要依赖其他模块执行 I/O 操作并返回响应。阻塞性请求是提高应用程序可伸缩性的主要障碍,而且大多数web应用程序中,在等待 I/O 操作的过程中浪费了大量时间。 因此以下场景适合使用异步:

  1. I/O Bound 类请求,包括:

    a. 数据库访问

    b. 读/写文件

    c. Web 服务调用

    d. 访问网络资源

  2. 事件驱动的请求,比如SignalR

  3. 需要从多个数据源获取数据的场景

作为示例,这里创建一个简单的同步页面,然后再将它转换成异步页面。 本示例设置了1000ms的延迟(以模拟一些繁重的数据库或web服务调用等),而且还使用WebClient下载了一个页面,如下所示:

    protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)

    {

        System.Threading.Thread.Sleep(1000);

        WebClient client = new WebClient();

        string downloadedContent = client.DownloadString("https://msdn.microsoft.com/en-us/library/hh873175%28v=vs.110%29.aspx");

        dvcontainer.InnerHtml = downloadedContent;

    }

现在将该页面转换成异步页面,这里主要涉及三个步骤:

  1. 在页面指令中添加Async = true,将该页面转换成异步页面,如下所示:

     <%@ Page Language="C#" AutoEventWireup="true" CodeBehind="Home.aspx.cs" Inherits="AsyncTest.Home" Async="true" AsyncTimeout="3000" %>

这里还添加了 AsyncTimeout (可选项),请根据需求选择。

2.将此方法转换成异步方法。在这里把Thread.Sleep 与 client.DownloadString 转换成异步方法如下所示:

    private async Task AsyncWork()

    {

        await Task.Delay(1000);

        WebClient client = new WebClient();

        string downloadedContent = await client.DownloadStringTaskAsync("https://msdn.microsoft.com/en-us/library/hh873175%28v=vs.110%29.aspx ");

        dvcontainer.InnerHtml = downloadedContent;

    }

3.现在可以直接在 Page_Load (页面加载)上调用此方法,使其异步,如下所示:

    protected async void Page_Load(object sender, EventArgs e)

    {
await AsyncWork();
}

但是这里的 Page_Load 返回的类型是async void,这种情况无论如何都应该避免。我们知道,Page_Load 是整个页面生命周期的一部分,如果我们把它设置成异步,可能会出现一些异常情况和事件,比如生命周期已经执行完毕而页面加载仍在运行。 因此,强烈建议大家使用 RegisterAsyncTask 方法注册异步任务,这些异步任务会在生命周期的恰当时间执行,可以避免出现任何问题。

    protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
{
RegisterAsyncTask(new PageAsyncTask(AsyncWork));
}

现在,页面已经转换成了异步页,它就不再是一个阻塞性请求。

笔者在 IIS8.5 上部署了同步页面和异步页面,并使用突发负载对两者进行了测试。测试结果发现,相同的机器配置,同步页面在2-3秒内只能提取1000个请求,而异步页面能够为2200多个请求提供服务。此后,开始收到超时(Timeout)或服务器不可用(Server Not Available)的错误。虽然两者的平均请求处理时间没有多大差别,但是通过异步页面,可以处理两倍以上的请求。这足以证明异步编程功能强大,所以应该充分利用它的优势。

ASP.NET中还有几个地方也可以引入异步:

  1. 编写异步模块
  2. 使用IHttpAsyncHandler 或 HttpTaskAsyncHandler 编写异步HTTP处理程序
  3. 使用web sockets 或 SignalR

结论

本篇博文中,我们讨论了异步编程,而且发现,新推出的async 和 await关键字,使异步编程变得十分简单。我们讨论的话题包括 IIS和ASP.NET如何处理请求,以及在哪些场景中异步的作用最明显。另外,我们还创建了一个简单示例,讨论了异步页面的优势。最后我们还补充了几个ASP.NET中可以使用异步的地方。

本文系 OneAPM 工程师编译呈现。OneAPM 能助您轻松锁定 .NET 应用性能瓶颈,通过强大的 Trace 记录逐层分析,直至锁定行级问题代码。以用户角度展示系统响应速度,以地域和浏览器维度统计用户使用情况。想阅读更多技术文章,请访问 OneAPM 官方博客

原文地址:http://www.infragistics.com/community/blogs/brijmishra/archive/2015/10/28/leveraging-the-power-of-asynchrony-in-asp-net.aspx

本文转自 OneAPM 官方博客

充分发挥异步在 ASP.NET 中的强大优势的更多相关文章

  1. 看stackoverflow大牛如何回答何时在ASP.NET中使用异步控制器?

    转载自博客园:http://farb.cnblogs.com/ 今天无意中看到stackoverflow上一个很好的问答,个人觉得很有价值,所以翻译过来和大家共享!希望大家能相互交流. 在ASP.NE ...

  2. ASP.NET 中的 Async/Await 简介

    本文转载自MSDN 作者:Stephen Cleary 原文地址:https://msdn.microsoft.com/en-us/magazine/dn802603.aspx 大多数有关 async ...

  3. asp.net中缓存的使用介绍一

    asp.net中缓存的使用介绍一 介绍: 在我解释cache管理机制时,首先让我阐明下一个观念:IE下面的数据管理.每个人都会用不同的方法去解决如何在IE在管理数据.有的会提到用状态管理,有的提到的c ...

  4. ASP.NET中使用UpdatePanel实现局部异步刷新方法和攻略(转)

    asp.net UpdatePanel实现异步局部刷新 如有雷同,不胜荣欣,若转载,请注明 鉴于最近项目需要,研究了一下UpdatePanel控件的使用方法,现总结如下,可能有很多地方不足,还望大家斧 ...

  5. comet在asp.net中的实现

    网上有关“服务器推送”的介绍非常多,其中一种实现方式就是采用comet技术,在浏览器与服务端之间建立一个http协议的“长连接”,所谓“长连接”,就是指浏览器到服务端的http请求不会马上得到服务端的 ...

  6. [转]ASP.NET中使用UpdatePanel实现局部异步刷新方法和攻略

    本文转自:http://blog.csdn.net/chenhongwu666/article/details/41392529/ asp.net UpdatePanel实现异步局部刷新 如有雷同,不 ...

  7. ASP.NET中进行消息处理(MSMQ) 三(转)

    在本文的前两篇文章里对MSMQ的相关知识点进行了介绍,很多阅读过这前两篇文章的朋友都曾问到过这样一些问题:  1.如何把MSMQ应用到实际的项目中去呢?  2.可不可以介绍一个实际的应用实例?  3. ...

  8. ASP.NET中进行消息处理(MSMQ) 二(转)

          在我上一篇文章<ASP.NET中进行消息处理(MSMQ)一>里对MSMQ做了个通俗的介绍,最后以发送普通文本消息和复杂的对象消息为例介绍了消息队列的使用. 本文在此基础上继续介 ...

  9. ASP.NET中进行消息处理(MSMQ) 三

    在本文的前两篇文章里对MSMQ的相关知识点进行了介绍,很多阅读过这前两篇文章的朋友都曾问到过这样一些问题:  1.如何把MSMQ应用到实际的项目中去呢?  2.可不可以介绍一个实际的应用实例?  3. ...

随机推荐

  1. strcpy/strlen/strcat/strcmp面试总结

    <strcpy拷贝越界问题> 一. 程序一 #include<stdio.h> #include<string.h> void main() { char s[]= ...

  2. ssh公钥免密码登录

    1,生成公钥 ssh-keygen -t rsa 2,上传至服务器 将个人电脑的公钥添加到服务器 cat id_rsa.pub >> ~/.ssh/authorized_keys 3,本地 ...

  3. python 生成二维码

    #coding:utf8 try: import qrcode except ImportError: qrcode = None class MakeQr: def onUseQrcode(self ...

  4. 从零开始学ios开发(三):第一个有交互的app

    感谢大家的关注,也给我一份动力,让我继续前进.有了自己的家庭有了孩子,过着上有老下有小的生活,能够挤出点时间学习真的很难,每天弄好孩子睡觉已经是晚上10点左右了,然后再弄自己的事情,一转眼很快就到12 ...

  5. Beyond Compare 4

    Beyond Compare是一款不可多得的专业级的文件夹和文件对比工具.使用他可以很方便的对比出两个文件夹或者文件的不同之处.并把相差的每一个字节用颜色加以表示,查看方便.并且支持多种规则对比.

  6. RSA和DES------加密和解密类

    public class CryptogramUtil { //******************************************************************** ...

  7. 关于Objective-C格式化处理相关规范

    Objective-C格式字符串和C#有很大的差别,下面我们就来看看 在C#中我们可以这么做,简单例举几个: //格式化输出字符串 string word = "world"; s ...

  8. 【转载】about slack

    About Slack slack is the difference b/w the REQUIRED TIME and the ARRIVAL TIME. 1.WHAT IS SLACK WITH ...

  9. 新安装Ubuntu加载时提示“为/检查磁盘时发生严重错误”的解决方法

    本文部分内容转载自: http://jingyan.baidu.com/article/0aa22375bbffbe88cc0d6419.html http://www.aichengxu.com/v ...

  10. WPF多窗口传参解决方案

    在WPF中,我们的常常涉及到多个窗口之间传递参数的问题,那么该怎么传呢? 答:在窗口的构造函数中添加想要传递的参数.(我表达不好,请看下面代码.) 在主窗口中单机button打开一个新的子窗口. // ...