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开发高性能ASP.NET应用

桂素伟 3005

前言:

目前姐妹们对“编写高性能net代码”大体比较珍视,小伙伴们都想要了解一些“编写高性能net代码”的相关知识。那么小编也在网摘上收集了一些有关“编写高性能net代码””的相关内容,希望小伙伴们能喜欢,朋友们一起来了解一下吧!

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ART10P9512P9915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TPS波动<5%应用资源(2C2G)MEM<2GCPU最大使用率<90%DB资源(8C8G)MEM<8GCPU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:

让每个API轻巧快速有一颗追求性能的心——关注.NET版本关于在开发层次的性能注意事项有很多,这是根据不同的项目,使用不同的类库决定的,上面只是我性能化化中的几个代表性场景。

设计应用-发布

配置:GC方式 工作站方式,服务器方式:CPU使用率比内存更重要,服务器GC性能更好;内存利用率较高而 CPU 使用率相对较低,工作站 GC 性能更高。

发布方式:默认和R2R首次请求时间和体积不同

普通模式

R2R模式

AOT模式

大小

29.8 MB

62.2 MB

19.5M

首次请求用时

360ms

90ms

20ms

正确测试测性能的正确姿势

尽量与生产环境一致

要有监控,通过监控数据对比发现问题

不要打满资源:CPU<90%,内存少于最大值

让子弹多飞会儿,观察内存是有什么不一样

遇到问题借助工具

dotnet-dump

dotnet-counters

前人经验也很宝贵

性能优化减少响应时间:

优化&简化流程

优化调用链路上的函数

把关系数据库操作转成缓存操作

用BenchmarkDotNet

提升TPS:

优先降低性能测中的较高资源

让应用性能是线性的,可以轻松地通过扩容来提升TPS

经过上面的分享,可以得出:

高性能:一定不是架构出来的,但一定是优化出来的。

标签: #编写高性能net代码