开发高性能ASP.NET应用

本文是“.NET Conf China 2022”上我的一个分享，这里更细化的分享出来。

分享分为四个部分：

制定指示
设计应用
正确测试
性能优化

高性能：不一定是架构出来的，但一定是优化出来的。

制定指标-收集
首先把项目中的热路径API和核心API找出来，然后分析每个API是CPU密集型的，还是内存密集型的，以供在后面测试参考或对API的判断。

制定指标-制定

TPS=并发线程*1000/ART，这是TPS和平均响应时间的公式。这里的表格相对完整，作为开发的性能测试，有时也可以只要求响应时间和TPS。或要求TPS和P95，P99。有时成功率很敏感，不管发性能怎么样，成功率必须100%，这是根据业务的类型要求的，特别是和钱有关的请求，要求都比较高。

某API指标	指标名称			指标值
	业务指标	TPS（2C2G）		2000
		响应时间	ART	10
			P95	12
			P99	15
		成功率		100%
		并发线程		20
	稳定性指标	压力持续时间		>=8h
		压力阈值		CPU <80%，TPS≈2000
		内存泄露		无
		TPS波动		<5%
	应用资源（2C2G）	MEM		<2G
		CPU最大使用率		<90%
	DB资源(8C8G)	MEM		<8G
		CPU最大使用率		<90%
	缓存（1C1G）	MEM		<80%
		CPU最大使用率		<90%

设计应用-通用设计
开发人员要了解通用状态下的设备情况，比如CPU的缓存，内存，硬盘之间的关系，比如速度是在依次减少，成本在降低。还要了解各种网络协速度，I/O的速度，以及使用各种数据库的速度通常的阈值是什么样的。

提升性能的两个法宝：用缓存和用Queue，缓存可以让使用数据速度更快，Queue可以分隔复杂业务，让吞吐量更高，合理有效的使用两种技术可以很大的提升性能。

设计应用-.NET体系

使用异步：Demo

//同步方法
app.MapGet("/sync", () =>
{using (var con = new MySqlConnection(connectionString)){var result = con.Query<int>("select sleep(6)");Console.WriteLine($"sync:{DateTime.Now}");return result;}
});
//异步方法，没有CancellationToken 
app.MapGet("/async", async () =>
{using (var con = new MySqlConnection(connectionString)){var result = await con.QueryAsync<int>("select sleep(6)");Console.WriteLine($"sync:{DateTime.Now}");return result;}
});
//异步，有CancellationToken 
app.MapGet("/asyncwithtoken", async (CancellationToken token) =>
{using (var con = new MySqlConnection(connectionString)){var result = await con.QueryAsync<int>(new CommandDefinition("select sleep(6)", cancellationToken: token));Console.WriteLine($"sync:{DateTime.Now}");return result;}
});

通过postman请求三个api，然后取消，会发现前两个api始终会执行完成，并输出时间；第三个会在取消后停止响应。

正确使用异步，可以有效地提升服务端的资源使用状况。

谨防阻塞：

记一次性能故障排查
桂素伟，公众号：桂迹记一次性能故障排查

大集合化整为零：用最正确的集合来处理数据，不要在集中存放大量数据，这样不管对内存或之后的运算，造成负担。同时要从业务层次评估计集合的最大上限。
避免在Host生成文件

再记一次Memory Leak分析
桂素伟，公众号：桂迹再记一次Memory Leak分析

复杂方法要比对：

using BenchmarkDotNet.Attributes;
using BenchmarkDotNet.Jobs;
using BenchmarkDotNet.Running;
using PerformanceDemo;
using System.Collections.Generic;
using System.Xml.Linq;var summary = BenchmarkRunner.Run(typeof(CustomTypeTest));public class CustomTypeTest
{ [Benchmark][Arguments(2000)]public Dictionary<string, SBook> GetBook1(int count){var sbookDic = new Dictionary<string, SBook>();for (var i = 0; i <= count; i++){sbookDic.Add($"张{i}丰", new SBook(){Id = i,Name = "C#从入门到精通",Author = $"张{i}丰",Title = "C#1.0",Description = "这是一本书"});}return sbookDic;}[Benchmark][Arguments(2000)]public Dictionary<string, Book> GetBook2(int count){var bookDic = new Dictionary<string, Book>();for (var i = 0; i <= count; i++){bookDic.Add($"张{i}丰", new Book(){Id = i,Name = "C#从入门到精通",Author = $"张{i}丰",Title = "C#1.0",Description = "这是一本书"});}return bookDic;}[Benchmark][Arguments(2000)]public List<Book> GetBook3(int count){var bookList = new List<Book>();for (var i = 0; i <= count; i++){bookList.Add(new Book{Id = i,Name = "C#从入门到精通",Author = $"张{i}丰",Title = "C#1.0",Description = "这是一本书"});}return bookList;}[Benchmark][Arguments(2000)]public List<SBook> GetBook4(int count){var sbookList = new List<SBook>();for (var i = 0; i <= count; i++){sbookList.Add(new SBook{Id = i,Name = "C#从入门到精通",Author = $"张{i}丰",Title = "C#1.0",Description = "这是一本书"});}return sbookList;}
}
public class Book
{public int Id { get; set; }public string Name { get; set; }public string Description { get; set; }public string Title { get; set; }public string Author { get; set; }
}
public struct SBook
{public int Id { get; set; }public string Name { get; set; }public string Description { get; set; }public string Title { get; set; }public string Author { get; set; }
}

下面是比较结果：