ASP.NET ViewState 初探 (3)

發(fā)布時間：2008-07-08 閱讀數(shù)：次來源：網(wǎng)樂原科技

選擇會話狀態(tài)還是 ViewState？
在某些情況下，將狀態(tài)值保存在 ViewState 中并不是最佳選擇，最常用的替代方法就是會話狀態(tài)，它通常更適用于：

大量的數(shù)據(jù)。由于 ViewState 增加了發(fā)送到瀏覽器的頁面的大?。℉TML 有效負載），同時也增加了回傳的窗體的大小，因此不適合存儲大量數(shù)據(jù)。
未在 UI 中顯示的安全數(shù)據(jù)。盡管 ViewState 數(shù)據(jù)已被編碼，并且可以選擇對其進行加密，但始終不將數(shù)據(jù)發(fā)送到客戶端才是最安全的。因此，會話是更安全的選擇。（由于數(shù)據(jù)庫需要額外的憑據(jù)進行驗證，因此將數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中會更安全?？梢蕴砑?SSL 以獲得更安全的鏈接。）但是，如果在 UI 中已經(jīng)顯示了該專用數(shù)據(jù)，那么您應(yīng)該已經(jīng)確認了鏈接的安全性。在這種情況下，將同樣的值放入 ViewState 不會降低安全性。
尚未序列化到 ViewState 中的對象，如 DataSet。ViewState 序列化程序只為一小部分常用的對象類型進行了優(yōu)化，如下所示。其他可序列化的類型或許可以保留在 ViewState 中，但速度會變慢，并會生成一個非常大的 ViewState。
會話狀態(tài) ViewState
是否使用服務(wù)器資源？是否
是否超時？是，20 分鐘后（默認）否
是否存儲所有 .NET 類型？是否，僅支持：String、Integer、Boolean、Array、ArrayList、Hashtable 和自定義 TypeConverter
是否增加“HTML 有效負載”？否是

使用 ViewState 獲得最佳性能
使用 ViewState 時，每個對象都必須先序列化到 ViewState 中，然后再通過回傳進行反序列化，因此使用 ViewState 并非是沒有代價的。但是，如果遵循某些簡單的原則對 ViewState 的成本加以控制，則通常不會產(chǎn)生明顯的性能影響。

在不需要時禁用 ViewState。下面的“減少使用 ViewState”一節(jié)將詳細介紹這一問題。
使用優(yōu)化過的 ViewState 序列化程序。上面列出的類型具有專門的序列化程序，這些程序運行速度很快，并已經(jīng)過優(yōu)化，可以生成很小的 ViewState。如果要序列化一個未在上面列出的類型，可以創(chuàng)建一個自定義 TypeConverter 來顯著提高它的性能。
盡量減少使用對象，如果可能，盡量減少放入 ViewState 中的對象的數(shù)目。例如，不要使用二維字符串數(shù)組（名稱/值，其對象的數(shù)目與數(shù)組的長度一樣多），而應(yīng)使用兩個字符串數(shù)組（只有兩個對象）。但是，在將兩個已知類型存儲在 ViewState 中之前，在這兩者之間轉(zhuǎn)換不會獲得任何性能提高，因為這樣做實際上相當于付出了兩次轉(zhuǎn)換的代價。
減少使用 ViewState
默認情況下 ViewState 將被啟用，并且是由每個控件（而非頁面開發(fā)人員）來決定存儲在 ViewState 中的內(nèi)容。有時，這一信息對應(yīng)用程序并沒有什么用處。盡管也沒什么害處，但卻會明顯增加發(fā)送到瀏覽器的頁面的大小。因此如果不需要使用 ViewState，最好還是將它關(guān)閉，特別是當 ViewState 很大的時候。

可以基于每個控件、每個頁面或每個應(yīng)用程序來關(guān)閉 ViewState。在以下情況中將不再需要 ViewState：

頁面控件
頁面不回傳給自身。
處理的不是控件的事件。
控件沒有動態(tài)的或數(shù)據(jù)綁定的屬性值（或?qū)τ诿恳粋€請求它們都設(shè)置在代碼中）。

DataGrid 控件是 ViewState 的一個重量級用戶。默認情況下，在網(wǎng)格中顯示的所有數(shù)據(jù)也都存儲在 ViewState 中，當需要一個復雜的操作（如復雜的搜索）來獲取數(shù)據(jù)時，這是非常有用的。但是，DataGrid 的這種行為有時也使得 ViewState 成為累贅。

例如，這里有一個簡單的頁面就屬于上述情況。因為頁面不回傳給自身，所以它并不需要 ViewState。

圖 3：帶有 DataGrid1 的簡單頁面 LessViewState.aspx

<%@ Import Namespace="System.Data" %>
<html>
<body>
<form runat="server">
<asp:DataGrid runat="server" />
</form>
</body>
</html>
<script runat="server">

Private Sub Page_Load(sender As Object, e As EventArgs)

Dim ds as New DataSet()
ds.ReadXml(Server.MapPath("TestData.xml"))

DataGrid1.DataSource = ds
DataGrid1.DataBind()

End Sub

</script>

啟用 ViewState 時，這個小網(wǎng)格會給該頁面增加 3000 多字節(jié)的 HTML 有效負載！使用 ASP.NET Tracing（英文）或查看發(fā)送到瀏覽器的頁面的源代碼（如以下代碼所示），可以清楚地看到這一點。

<HTML>
<HEAD>
<title>減少頁面的“HTML 有效負載”</title>
</HEAD>
<body>
<form name="_ctl0" method="post" action="lessviewstate.aspx" id="_ctl0">
<input type="hidden" name="__VIEWSTATE"
value="dDwxNTgzOTU2ODA7dDw7bDxpPDE+Oz47bDx0PDtsPGk8MT47PjtsPHQ8QDA8cDxw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_u56 ?cDxsPFRleHQ7PjtsPFdhc2hpbmd0b247Pj47Pjs7Pjt0PHA8cDxsPFRleHQ7PjtsPERDOz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" />

看！只是禁用了該網(wǎng)格的 ViewState，同一頁面的有效負載就大大減少了：

下面是 Visual Basic 和 C# 的完整的 LessViewState 代碼：

[Visual Basic]
<%@ Import Namespace="System.Data" %>
<html>
<HEAD>
<title>減少頁面的“HTML 有效負載”</title>
</HEAD>
<body>
<form runat="server">
<H3>
通過禁用 ViewState 來減少頁面的“HTML 有效負載”
</H3>
<P>
<asp:datagrid id="DataGrid1" runat="server" EnableViewState="false"
BorderStyle="None" BorderWidth="1px" BorderColor="#CCCCCC"
BackColor="White" CellPadding="5">
<HeaderStyle Font-Bold="True" ForeColor="White" BackColor="#006699">
</HeaderStyle>
</asp:datagrid>
</P>
</form>
</body>
</html><script runat="server">

Private Sub Page_Load(sender As Object, e As EventArgs)

Dim ds as New DataSet()
ds.ReadXml(Server.MapPath("TestData.xml"))

DataGrid1.DataSource = ds
DataGrid1.DataBind()

End Sub

</script>

[C#]
<%@ Page Language="C#" %>
<%@ Import Namespace="System.Data" %>
<html>
<HEAD>
<title>減少頁面的“HTML 有效負載”</title>
</HEAD>
<body>
<form runat="server">
<H3>
通過禁用 ViewState 來減少頁面的“HTML 有效負載”
</H3>
<P>
<asp:datagrid id="DataGrid1" runat="server" EnableViewState="false"
BorderStyle="None" BorderWidth="1px" BorderColor="#CCCCCC"
BackColor="White" CellPadding="5">
<HeaderStyle Font-Bold="True" ForeColor="White" BackColor="#006699">
</HeaderStyle>
</asp:datagrid>
</P>
</form>
</body>
</html>
<script runat="server">

void Page_Load(object sender, EventArgs e) {

DataSet ds = new DataSet();
ds.ReadXml(Server.MapPath("TestData.xml"));

DataGrid1.DataSource = ds;
DataGrid1.DataBind();
}

</script>

禁用 ViewState
在上述示例中，我通過將網(wǎng)格的 EnableViewState 屬性設(shè)置為 False 禁用了 ViewState?？梢葬槍蝹€控件、整個頁面或整個應(yīng)用程序禁用 ViewState，如下所示：

每個控件（在標記上） <asp:datagrid EnableViewState="false" ?/>
每個頁面（在指令中） <%@ Page EnableViewState="False" ?%>
每個應(yīng)用程序（在 web.config 中） <Pages EnableViewState="false" ?/>

使 ViewState 更安全
由于 ViewState 沒有被格式化為清晰的文本，某些人有時會認為它被加密了，其實并沒有。相反，ViewState 只是進行了 Base64 編碼，以確保值在往返過程中不會發(fā)生變化，而并不考慮應(yīng)用程序使用的響應(yīng)/請求編碼。

可以向應(yīng)用程序中添加兩種 ViewState 安全級別：

防篡改
加密
需要注意的是，ViewState 安全性對于處理和呈現(xiàn) ASP.NET 頁面所需的時間有直接的影響。簡單地說，安全性越高，速度越慢。因此如果不需要，請不要為 ViewState 添加安全性。

防篡改
盡管散列代碼不能確保 ViewState 字段中實際數(shù)據(jù)的安全，但它能夠顯著降低有人通過 ViewState 騙過應(yīng)用程序的可能性，即防止回傳應(yīng)用程序通常禁止用戶輸入的值。

可以通過設(shè)置 EnableViewStateMAC 屬性來指示 ASP.NET 向 ViewState 字段中追加一個散列代碼：

<%@Page EnableViewStateMAC=true %>

可以在頁面級別上設(shè)置 EnableViewStateMAC，也可以在應(yīng)用程序級別上設(shè)置。在回傳時，ASP.NET 將為 ViewState 數(shù)據(jù)生成一個散列代碼，并將其與存儲在回傳值中的散列代碼進行比較。如果兩處的散列代碼不匹配，該 ViewState 數(shù)據(jù)將被丟棄，同時控件將恢復為原來的設(shè)置。

默認情況下，ASP.NET 使用 SHA1 算法來生成 ViewState 散列代碼。此外，也可以通過在 machine.config 文件中設(shè)置 <machineKey> 來選擇 MD5 算法，如下所示：

加密
可以使用加密來保護 ViewState 字段中的實際數(shù)據(jù)值。首先，必須如上所述設(shè)置 EnableViewStatMAC="true"。然后，將 machineKey validation 類型設(shè)置為 3DES。這將指示 ASP.NET 使用 Triple DES 對稱加密算法來加密 ViewState 值。

Web 領(lǐng)域中的 ViewState 安全性
默認情況下，ASP.NET 將創(chuàng)建一個隨機的驗證密鑰，并存儲在每個服務(wù)器的本地安全授權(quán) (LSA) 中。要驗證在另一臺服務(wù)器上創(chuàng)建的 ViewState 字段，兩臺服務(wù)器的 validationKey 必須設(shè)置為相同的值。如果要通過上述方式之一，對運行于 Web 領(lǐng)域配置中的應(yīng)用程序進行 ViewState 安全設(shè)置，則需要為所有服務(wù)器提供一個唯一的、共享的驗證密鑰。

驗證密鑰是一個包含 20 到 64 位密碼增強字節(jié)的隨機字符串，用 40 到 128 個十六進制字符表示。密鑰越長越安全，因此建議使用 128 個字符的密鑰（如果計算機支持）。例如：

System.Security.Cryptography 名稱空間包括 RNGCryptoServiceProvider 類，使用該類可以生成此字符串，如以下 GenerateCryptoKey.aspx 示例所示：

<%@ Page Language="c#" %>
<%@ Import Namespace="System.Security.Cryptography" %>
<HTML>
<body>
<form runat="server">
<H3>生成隨機加密密鑰</H3>
<P>
<asp:RadioButtonList id="RadioButtonList1"
runat="server" RepeatDirection="Horizontal">
<asp:ListItem Value="40">40-byte</asp:ListItem>
<asp:ListItem Value="128" Selected="True">128-byte</asp:ListItem>
</asp:RadioButtonList>
<asp:Button id="Button1" runat="server" onclick="GenerateKey"
Text="生成密鑰">
</asp:Button></P>
<P>
<asp:TextBox id="TextBox1" runat="server" TextMode="MultiLine"
Rows="10" Columns="70" BackColor="#EEEEEE" EnableViewState="False">
復制并粘貼生成的結(jié)果</asp:TextBox></P>
</form>
</body>
</HTML>

void GenerateKey(object sender, System.EventArgs e)
{
int keylength = Int32.Parse(RadioButtonList1.SelectedItem.Value);

// 在此處放入用于初始化頁面的用戶代碼
byte[] buff = new Byte[keylength/2];

RNGCryptoServiceProvider rng = new RNGCryptoServiceProvider();

// 該數(shù)組已使用密碼增強的隨機字節(jié)進行填充
rng.GetBytes(buff);

StringBuilder sb = new StringBuilder(keylength);
int i;
for (i = 0; i < buff.Length; i++) {
sb.Append(String.Format("{0:X2}",buff[i]));
}

// 粘貼到文本框，用戶可從中復制
TextBox1.Text = sb.ToString();
}

</script>

總結(jié)
ASP.NET ViewState 是一種新的狀態(tài)服務(wù)，可供開發(fā)人員基于每個用戶來跟蹤 UI 狀態(tài)。ViewState 沒有什么神秘之處，它只是利用了一個老的 Web 編程技巧：在一個隱藏的窗體字段中來回傳遞狀態(tài)，并將它直接應(yīng)用于頁面處理框架中。但效果卻非常好 - 在基于 Web 的窗體中只需編寫并維護很少的代碼。

用戶可能并不總是需要它，但我想您在需要它的時候會發(fā)現(xiàn)，ViewState 是提供給頁面開發(fā)人員的諸多 ASP.NET 新功能中非常令人滿意的一種功能。