提升 .NET 性能：优化 REST API 调用以加快集成速度

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。

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。