ASP.NET ViewState 初探
ASP.NET ViewState 初探
转自
Microsoft Corporation
与刚接触 ASP.NET 页面的开发人员交谈时，他们通常向我提出的第一个问题就是：“那个 ViewState 到底是什么？”他们的语气中流露出的那种感觉，就象我来到一家异国情调的餐馆，侍者端上一道我从未见过的菜肴时的那种感觉 - 既疑惑不解，又充满好奇。但肯定有人认为它不错，否则就不会提供了。所以，我会先尝一尝，或许会喜欢上它，尽管它看上去的确很古怪！
对于 ViewState 也是如此，但是如果适应了它的风格，您会发现在许多情况下，您将乐于在自己的 ASP.NET 应用程序中使用 ViewState，因为它可以帮助您使用更少的代码完成更多的工作。但是，有时也会对 ViewState 完全弃之不用。下面我们就这两种情况分别进行阐述，不过，让我们先回答什么是 ViewState 这个问题。
答案：ViewState 用于维护页面的 UI 状态
Web 是没有状态的，ASP.NET 页面也没有状态，它们在到服务器的每个往返过程中被实例化、执行、呈现和处理。作为 Web 开发人员，您可以使用众所周知的技术（如以会话状态将状态存储在服务器上，或将页面回传到自身）来添加状态。下面我们以图 1 中的注册窗体为例进行论述。
图 1：恢复回传的窗体值
从上图中可以看出，我为便餐选择了一个无效的值。此窗体与 Web 上的多数窗体一样友好，它在出现错误的字段旁边显示一条有用的错误消息和一个星号。而且，窗体中还显示了我在其他文本框和下拉列表中输入的所有有效值。这在某种程度上是可能的，因为 HTML 窗体元素会在 HTTP 标头中将其当前值从浏览器发送到服务器。您可以使用 ASP.NET 跟踪来查看回传的窗体值，如图 2 所示。
图 2：HTTP 窗体中回传的值（通过 ASP.NET 跟踪显示）
在 ASP.NET 之前，通过多次回传将值恢复到窗体字段中完全是页面开发人员的责任，他们将不得不从 HTTP 窗体中逐个拾取回传值，然后再将其推回字段中。幸运的是，现在 ASP.NET 可以自动完成这项任务，从而为开发人员免除了一项令人厌烦的工作，同时也无需再为窗体编写大量的代码。但这并不是 ViewState。
ViewState（英文）是一种机制，ASP.NET 使用这种机制来跟踪服务器控件状态值，否则这些值将不作为 HTTP 窗体的一部分而回传。例如，由 Label 控件显示的文本默认情况下就保存在 ViewState 中。作为开发人员，您可以绑定数据，或在首次加载该页面时仅对 Label 编程设置一次，在后续的回传中，该标签文本将自动从 ViewState 中重新填充。因此，除了可以减少繁琐的工作和代码外，ViewState 通常还可以减少数据库的往返次数。
ViewState 的工作原理
ViewState 确实没有什么神秘之处，它是由 ASP.NET 页面框架管理的一个隐藏的窗体字段。当 ASP.NET 执行某个页面时，该页面上的 ViewState 值和所有控件将被收集并格式化成一个编码字符串，然后被分配给隐藏窗体字段的值属性（即 <input type=hidden>）。由于隐藏窗体字段是发送到客户端的页面的一部分，所以 ViewState 值被临时存储在客户端的浏览器中。如果客户端选择将该页面回传给服务器，则 ViewState 字符串也将被回传。在上面的图 2 中可以看到 ViewState 窗体字段及其回传的值。
回传后，ASP.NET 页面框架将解析 ViewState 字符串，并为该页面和各个控件填充 ViewState 属性。然后，控件再使用 ViewState 数据将自己重新恢复为以前的状态。
关于 ViewState 还有三个值得注意的小问题。
- 如果要使用 ViewState，则在 ASPX 页面中必须有一个服务器端窗体标记 (<form runat=server>)。窗体字段是必需的，这样包含 ViewState 信息的隐藏字段才能回传给服务器。而且，该窗体还必须是服务器端的窗体，这样在服务器上执行该页面时，ASP.NET 页面框架才能添加隐藏的字段。
- 页面本身将 20 字节左右的信息保存在 ViewState 中，用于在回传时将 PostBack 数据和 ViewState 值分发给正确的控件。因此，即使该页面或应用程序禁用了 ViewState，仍可以在 ViewState 中看到少量的剩余字节。
- 在页面不回传的情况下，可以通过省略服务器端的 <form> 标记来去除页面中的 ViewState。
充分利用 ViewState
ViewState 为跨回传跟踪控件的状态提供了一条神奇的途径，因为它不使用服务器资源、不会超时，并且适用于任何浏览器。如果您要编写控件，那么肯定需要了解如何在控件中维护状态（英文）。
开发人员在编写页面时同样可以按照几乎相同的方式来利用 ViewState，只是有时页面会包含不由控件存储的 UI 状态值。您可以跟踪 ViewState 中的值，使用的编程语法与会话和高速缓存的语法类似：
[Visual Basic]
' 保存在 ViewState 中
ViewState("SortOrder") = "DESC"
' 从 ViewState 中读取
Dim SortOrder As String = CStr(ViewState("SortOrder"))
[C#]
// 保存在 ViewState 中 ViewState["SortOrder"] = "DESC"; // 从 ViewState 中读取 string sortOrder = (string)ViewState["SortOrder"];
请看下面的示例：要在 Web 页上显示一个项目列表，而每个用户需要不同的列表排序。项目列表是静态的，因此可以将这些页面绑定到相同的缓存数据集，而排序顺序只是用户特定的 UI 状态的一小部分。ViewState 非常适合于存储这种类型的值。代码如下：
[Visual Basic]
<%@ Import Namespace="System.Data" %>
<HTML>
<HEAD>
<title>用于页面 UI 状态值的 ViewState/title>
</HEAD>
<body>
<form runat="server">
<H3>
在 ViewState 中存储非控件状态
</H3>
<P>
此示例将一列静态数据的当前排序顺序存储在 ViewState 中。<br>
单击列标题中的链接，可按该字段排序数据。<br>
再次单击该链接，将按相反顺序排序。
<br><br><br>
<asp:datagrid id="DataGrid1" runat="server"
OnSortCommand="SortGrid" BorderStyle="None" BorderWidth="1px"
BorderColor="#CCCCCC" BackColor="White" CellPadding="5" AllowSorting="True">
<HeaderStyle Font-Bold="True" ForeColor="White"
BackColor="#006699">
</HeaderStyle>
</asp:datagrid>
</P>
</form>
</body>
</HTML>
<script runat="server">
' 在 ViewState 中跟踪 SortField 属性
Property SortField() As String
Get
Dim o As Object = ViewState("SortField")
If o Is Nothing Then
Return String.Empty
End If
Return CStr(o)
End Get
Set(Value As String)
If Value = SortField Then
' 与当前排序文件相同，切换排序方向
SortAscending = Not SortAscending
End If
ViewState("SortField") = Value
End Set
End Property
' 在 ViewState 中跟踪 SortAscending 属性
Property SortAscending() As Boolean
Get
Dim o As Object = ViewState("SortAscending")
If o Is Nothing Then
Return True
End If
Return CBool(o)
End Get
Set(Value As Boolean)
ViewState("SortAscending") = Value
End Set
End Property
Private Sub Page_Load(sender As Object, e As EventArgs) Handles MyBase.Load
If Not Page.IsPostBack Then
BindGrid()
End If
End Sub
Sub BindGrid()
' 获取数据
Dim ds As New DataSet()
ds.ReadXml(Server.MapPath("TestData.xml"))
Dim dv As New DataView(ds.Tables(0))
' 应用排序过滤器和方向
dv.Sort = SortField
If Not SortAscending Then
dv.Sort += " DESC"
End If
' 绑定网格
DataGrid1.DataSource = dv
DataGrid1.DataBind()
End Sub
Private Sub SortGrid(sender As Object, e As DataGridSortCommandEventArgs)
DataGrid1.CurrentPageIndex = 0
SortField = e.SortExpression
BindGrid()
End Sub
</script>
[C#]
<%@ Page Language="C#" %>
<%@ Import Namespace="System.Data" %>
<HTML>
<HEAD>
<title>用于页面 UI 状态值的 ViewState</title>
</HEAD>
<body>
<form runat="server">
<H3>
在 ViewState 中存储非控件状态
</H3>
<P>
此示例将一列静态数据的当前排序顺序存储在 ViewState 中。<br>
单击列标题中的链接，可按该字段排序数据。<br>
再次单击该链接，将按相反顺序排序。
<br><br><br>
<asp:datagrid id="DataGrid1" runat="server" OnSortCommand="SortGrid"
BorderStyle="None" BorderWidth="1px" BorderColor="#CCCCCC"
BackColor="White" CellPadding="5" AllowSorting="True">
<HeaderStyle Font-Bold="True" ForeColor="White" BackColor="#006699">
</HeaderStyle>
</asp:datagrid>
</P>
</form>
</body>
</HTML>
<script runat="server">
// 在 ViewState 中跟踪 SortField 属性
string SortField {
get {
object o = ViewState["SortField"];
if (o == null) {
return String.Empty;
}
return (string)o;
}
set {
if (value == SortField) {
// 与当前排序文件相同，切换排序方向
SortAscending = !SortAscending;
}
ViewState["SortField"] = value;
}
}
// 在 ViewState 中跟踪 SortAscending 属性
bool SortAscending {
get {
object o = ViewState["SortAscending"];
if (o == null) {
return true;
}
return (bool)o;
}
set {
ViewState["SortAscending"] = value;
}
}
void Page_Load(object sender, EventArgs e) {
if (!Page.IsPostBack) {
BindGrid();
}
}
void BindGrid() {
// 获取数据
DataSet ds = new DataSet();
ds.ReadXml(Server.MapPath("TestData.xml"));
DataView dv = new DataView(ds.Tables[0]);
// 应用排序过滤器和方向
dv.Sort = SortField;
if (!SortAscending) {
dv.Sort += " DESC";
}
// 绑定网格
DataGrid1.DataSource = dv;
DataGrid1.DataBind();
}
void SortGrid(object sender, DataGridSortCommandEventArgs e) {
DataGrid1.CurrentPageIndex = 0;
SortField = e.SortExpression;
BindGrid();
}
</script>
下面是上述两个代码段中引用的 testdata.xml 的代码：
<?xml version="1.0" standalone="yes"?> <NewDataSet> <Table> <pub_id>0736</pub_id> <pub_name>New Moon Books</pub_name> <city>Boston</city> <state>MA</state> <country>USA</country> </Table> <Table> <pub_id>0877</pub_id> <pub_name>Binnet & Hardley</pub_name> <city>Washington</city> <state>DC</state> <country>USA</country> </Table> <Table> <pub_id>1389</pub_id> <pub_name>Algodata Infosystems</pub_name> <city>Berkeley</city> <state>CA</state> <country>USA</country> </Table> <Table> <pub_id>1622</pub_id> <pub_name>Five Lakes Publishing</pub_name> <city>Chicago</city> <state>IL</state> <country>USA</country> </Table> <Table> <pub_id>1756</pub_id> <pub_name>Ramona Publishers</pub_name> <city>Dallas</city> <state>TX</state> <country>USA</country> </Table> <Table> <pub_id>9901</pub_id> <pub_name>GGG&G</pub_name> <city>Muenchen</city> <country>Germany</country> </Table> <Table> <pub_id>9952</pub_id> <pub_name>Scootney Books</pub_name> <city>New York</city> <state>NY</state> <country>USA</country> </Table> <Table> <pub_id>9999</pub_id> <pub_name>Lucerne Publishing</pub_name> <city>Paris</city> <country>France</country> </Table> </NewDataSet>
选择会话状态还是 ViewState？
在某些情况下，将状态值保存在 ViewState 中并不是最佳选择，最常用的替代方法就是会话状态，它通常更适用于：
- 大量的数据。由于 ViewState 增加了发送到浏览器的页面的大小（HTML 有效负载），同时也增加了回传的窗体的大小，因此不适合存储大量数据。
- 未在 UI 中显示的安全数据。尽管 ViewState 数据已被编码，并且可以选择对其进行加密，但始终不将数据发送到客户端才是最安全的。因此，会话是更安全的选择。（由于数据库需要额外的凭据进行验证，因此将数据存储在数据库中会更安全。可以添加 SSL 以获得更安全的链接。）但是，如果在 UI 中已经显示了该专用数据，那么您应该已经确认了链接的安全性。在这种情况下，将同样的值放入 ViewState 不会降低安全性。
- 尚未序列化到 ViewState 中的对象，如 DataSet。ViewState 序列化程序只为一小部分常用的对象类型进行了优化，如下所示。其他可序列化的类型或许可以保留在 ViewState 中，但速度会变慢，并会生成一个非常大的 ViewState。
| 会话状态 | ViewState | |
|---|---|---|
| 是否使用服务器资源？ | 是 | 否 |
| 是否超时？ | 是，20 分钟后（默认） | 否 |
| 是否存储所有 .NET 类型？ | 是 | 否，仅支持：String、Integer、Boolean、Array、ArrayList、Hashtable 和自定义 TypeConverter |
| 是否增加“HTML 有效负载”？ | 否 | 是 |
使用 ViewState 获得最佳性能
使用 ViewState 时，每个对象都必须先序列化到 ViewState 中，然后再通过回传进行反序列化，因此使用 ViewState 并非是没有代价的。但是，如果遵循某些简单的原则对 ViewState 的成本加以控制，则通常不会产生明显的性能影响。
- 在不需要时禁用 ViewState。下面的“减少使用 ViewState”一节将详细介绍这一问题。
- 使用优化过的 ViewState 序列化程序。上面列出的类型具有专门的序列化程序，这些程序运行速度很快，并已经过优化，可以生成很小的 ViewState。如果要序列化一个未在上面列出的类型，可以创建一个自定义 TypeConverter 来显著提高它的性能。
- 尽量减少使用对象，如果可能，尽量减少放入 ViewState 中的对象的数目。例如，不要使用二维字符串数组（名称/值，其对象的数目与数组的长度一样多），而应使用两个字符串数组（只有两个对象）。但是，在将两个已知类型存储在 ViewState 中之前，在这两者之间转换不会获得任何性能提高，因为这样做实际上相当于付出了两次转换的代价。
减少使用 ViewState
默认情况下 ViewState 将被启用，并且是由每个控件（而非页面开发人员）来决定存储在 ViewState 中的内容。有时，这一信息对应用程序并没有什么用处。尽管也没什么害处，但却会明显增加发送到浏览器的页面的大小。因此如果不需要使用 ViewState，最好还是将它关闭，特别是当 ViewState 很大的时候。
可以基于每个控件、每个页面或每个应用程序来关闭 ViewState。在以下情况中将不再需要 ViewState：