提升 .NET 性能:优化 REST API 调用以加快集成速度

科技   2024-11-02 06:30   上海  


了解如何通过优化 REST API 调用来提升 .NET 应用程序的性能,从而加快集成速度。本指南介绍了异步编程、减少延迟、有效处理错误以及利用缓存来提高速度和可靠性等最佳实践。了解可最大限度减少 API 调用开销并确保 .NET 应用程序与外部服务无缝通信的技术。

提升 .NET 性能:优化 REST API 调用以加快集成速度

优化 .NET 应用程序中的 REST API 调用对于提高性能和响应能力至关重要,尤其是对于涉及与多个服务或数据库集成的方案。

下面是提高 .NET REST API 性能的一些策略:

1. 使用异步编程

  • 使用 async 和 await 关键字使 API 调用不阻塞。这允许应用程序同时处理更多请求。

  • 确保使用 来防止上下文切换并提高性能。ConfigureAwait(false)

public async Task<IActionResult> GetAsync()  
{
var result = await _service.GetDataAsync().ConfigureAwait(false);
return Ok(result);
}

2. 实现连接池

  • 为数据库连接和 HTTP 客户端启用连接池,以最大程度地减少建立新连接的开销。

  • 使用 OR 的单个实例来减少套接字耗尽并提高性能。HttpClientHttpClientFactory

services.AddHttpClient("clientName", c =>  
{
c.BaseAddress = new Uri("https://api.example.com");
}).SetHandlerLifetime(TimeSpan.FromMinutes(5));

3. 优化 JSON 序列化

  • 使用高性能序列化程序,例如而不是 .System.Text.JsonNewtonsoft.Json

  • 优化序列化设置,通过忽略 null 值、使用属性名称 camel-caseing 和控制属性顺序来减小负载大小。

services.AddControllers().AddJsonOptions(options =>  
{
options.JsonSerializerOptions.IgnoreNullValues = true;
options.JsonSerializerOptions.PropertyNamingPolicy = JsonNamingPolicy.CamelCase;
});

4. 使用缓存机制

  • 在不同级别(内存缓存、分布式缓存)实施缓存,以减少数据库调用和重新计算。

  • 考虑使用 、 或缓存库(如 或 )。IMemoryCacheIDistributedCacheCacheManagerLazyCache

public async Task<IActionResult> GetFromCacheAsync()
{
var cacheKey = "resource_data";
if (!_memoryCache.TryGetValue(cacheKey, out MyResource data))
{
data = await _service.GetDataAsync();
_memoryCache.Set(cacheKey, data, TimeSpan.FromMinutes(30));
}
return Ok(data);
}

5. 最小化 Payload 大小

  • 对响应有效负载使用 Gzip 或 Brotli 等压缩技术。

  • 在 .NET 中启用响应压缩中间件:

services.AddResponseCompression(options =>  
{
options.Providers.Add<GzipCompressionProvider>();
options.EnableForHttps = true;
});

6. 启用 HTTP/2

  • 与 HTTP/1.1 相比,HTTP/2 提供多路复用和更低的延迟。启用它以提高吞吐量。

"Kestrel": {  
"EndpointDefaults": {
"Protocols": "Http2"
}
}

7. 减少网络延迟

  • 避免不必要的重定向并优化 DNS 解析。

  • 使用该方法缓存 DNS 结果并减少查找时间。Dns.GetHostAddressesAsync

8. 使用 Rate Limiting 和 Circuit Breaker 模式

  • 使用诸如实现速率限制、重试和断路器之类的库来正常处理瞬态故障。Polly

var retryPolicy = Policy  
.Handle<HttpRequestException>()
.WaitAndRetryAsync(new[] {
TimeSpan.FromSeconds(1),
TimeSpan.FromSeconds(2),
TimeSpan.FromSeconds(4)
});

9. 优化中间件管道

  • 在管道中安排中间件以最大程度地减少处理时间,将最常用或最关键的中间件放在最前面。

  • 避免不必要的中间件和服务注册。

10. 减少资源争用

  • 使用轻量级日志记录框架,例如并最大限度地减少生产中的日志级别。Serilog

  • 使用批处理进行日志记录,并避免在高负载场景中进行同步日志记录。

11. 异步 IO 和并行化

  • 用于并行执行多个 I/O 绑定操作,从而减少总体执行时间。Task.WhenAll()

var task1 = _service.GetDataAsync();  
var task2 = _service.GetMoreDataAsync();
await Task.WhenAll(task1, task2);

12. 利用 .NET 性能增强

  • 利用 .NET 8 功能(如 和 )进行高效的内存操作。Span<T>Memory<T>

  • Use 而不是当结果通常同步可用时。ValueTaskTask

13. 启用 Entity Framework Core 性能优化

  • 在 EF Core 中对只读数据使用无跟踪查询,以减少内存使用量并提高性能。

var products = await _context.Products.AsNoTracking().ToListAsync();

14. 对响应体使用 gzip 或 brotli 压缩

  • 这样可以最大程度地减少响应大小,从而缩短网络传输时间。

services.AddResponseCompression(options =>  
{
options.Providers.Add<BrotliCompressionProvider>();
options.EnableForHttps = true;
});

优化 .NET 中的 REST API 调用对于最大限度地提高应用程序性能和实现更快的集成至关重要。通过实施异步编程、减少延迟、有效处理异常以及使用缓存策略,您可以显著缩短 API 响应时间。遵循这些最佳实践可确保高效通信,最大限度地减少资源使用,并创建更可靠且可扩展的 .NET 应用程序。

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架构师老卢
资深软件架构师, 分享编程、软件设计经验, 教授前沿技术, 分享技术资源(每天发布电子书),每天进步一点点...
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