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ASP.NET ViewState 初探 (3) 转自msdn

  • 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:

    页面 控件
    页面不回传给自身。
    处理的不是控件的事件。
    控件没有动态的或数据绑定的属性值(或对于每一个请求它们都设置在代码中)。


    DataGrid 控件是 ViewState 的一个重量级用户。默认情况下,在网格中显示的所有数据也都存储在 ViewState 中,当需要一个复杂的操作(如复杂的搜索)来获取数据时,这是非常有用的。但是,DataGrid 的这种行为有时也使得 ViewState 成为累赘。

    例如,这里有一个简单的页面就属于上述情况。因为页面不回传给自身,所以它并不需要 ViewState。



    图 3:带有 DataGrid1 的简单页面 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>

    启用 ViewState 时,这个小网格会给该页面增加 3000 多字节的 HTML 有效负载!使用 ASP.NET Tracing(英文)或查看发送到浏览器的页面的源代码(如以下代码所示),可以清楚地看到这一点。

    <HTML>
        <HEAD>
            <title>减少页面的“HTML 有效负载”</title>
        </HEAD>
        <body>
        <form name="_ctl0" method="post" action="lessviewstate.aspx" id="_ctl0">
    <input type="hidden" name="__VIEWSTATE"
    value="dDwxNTgzOTU2ODA7dDw7bDxpPDE+Oz47bDx0PDtsPGk8MT47PjtsPHQ8QDA8cDxw
    PGw8UGFnZUNvdW50O18hSXRlbUNvdW50O18hRGF0YVNvdXJjZUl0ZW1Db3VudDtEYXRhS2V
    5czs+O2w8aTwxPjtpPDg+O2k8OD47bDw+Oz4+Oz47Ozs7Ozs7OztAMDxAMDxwPGw8SGVhZG
    VyVGV4dDtEYXRhRmllbGQ7U29ydEV4cHJlc3Npb247UmVhZE9ubHk7PjtsPHB1Yl9pZDtwd
    WJfaWQ7cHViX2lkO288Zj47Pj47Ozs7PjtAMDxwPGw8SGVhZGVyVGV4dDtEYXRhRmllbGQ7
    U29ydEV4cHJlc3Npb247UmVhZE9ubHk7PjtsPHB1Yl9uYW1lO3B1Yl9uYW1lO3B1Yl9uYW1
    lO288Zj47Pj47Ozs7PjtAMDxwPGw8SGVhZGVyVGV4dDtEYXRhRmllbGQ7U29ydEV4cHJlc3
    Npb247UmVhZE9ubHk7PjtsPGNpdHk7Y2l0eTtjaXR5O288Zj47Pj47Ozs7PjtAMDxwPGw8S
    GVhZGVyVGV4dDtEYXRhRmllbGQ7U29ydEV4cHJlc3Npb247UmVhZE9ubHk7PjtsPHN0YXRl
    O3N0YXRlO3N0YXRlO288Zj47Pj47Ozs7PjtAMDxwPGw8SGVhZGVyVGV4dDtEYXRhRmllbGQ
    7U29ydEV4cHJlc3Npb247UmVhZE9ubHk7PjtsPGNvdW50cnk7Y291bnRyeTtjb3VudHJ5O2
    88Zj47Pj47Ozs7Pjs+Oz47bDxpPDA+Oz47bDx0PDtsPGk8MT47aTwyPjtpPDM+O2k8ND47a
    Tw1PjtpPDY+O2k8Nz47aTw4Pjs+O2w8dDw7bDxpPDA+O2k8MT47aTwyPjtpPDM+O2k8ND47
    PjtsPHQ8cDxwPGw8VGV4dDs+O2w8MDczNjs+Pjs+Ozs+O3Q8cDxwPGw8VGV4dDs+O2w8TmV
    3IE1vb24gQm9va3M7Pj47Pjs7Pjt0PHA8cDxsPFRleHQ7PjtsPEJvc3Rvbjs+Pjs+Ozs+O3
    Q8cDxwPGw8VGV4dDs+O2w8TUE7Pj47Pjs7Pjt0PHA8cDxsPFRleHQ7PjtsPFVTQTs+Pjs+O
    zs+Oz4+O3Q8O2w8aTwwPjtpPDE+O2k8Mj47aTwzPjtpPDQ+Oz47bDx0PHA8cDxsPFRleHQ7
    PjtsPDA4Nzc7Pj47Pjs7Pjt0PHA8cDxsPFRleHQ7PjtsPEJpbm5ldCAmIEhhcmRsZXk7Pj4
    7Pjs7Pjt0PH_u56 ?cDxsPFRleHQ7PjtsPFdhc2hpbmd0b247Pj47Pjs7Pjt0PHA8cDxsPFRleHQ7PjtsPERDOz
    4+Oz47Oz47dDxwPHA8bDxUZXh0Oz47bDxVU0E7Pj47Pjs7Pjs+Pjt0PDtsPGk8MD47aTwxP
    jtpPDI+O2k8Mz47aTw0Pjs+O2w8dDxwPHA8bDxUZXh0Oz47bDwxMzg5Oz4+Oz47Oz47dDxw
    PHA8bDxUZXh0Oz47bDxBbGdvZGF0YSBJbmZvc3lzdGVtczs+Pjs+Ozs+O3Q8cDxwPGw8VGV
    4dDs+O2w8QmVya2VsZXk7Pj47Pjs7Pjt0PHA8cDxsPFRleHQ7PjtsPENBOz4+Oz47Oz47dD
    xwPHA8bDxUZXh0Oz47bDxVU0E7Pj47Pjs7Pjs+Pjt0PDtsPGk8MD47aTwxPjtpPDI+O2k8M
    z47aTw0Pjs+O2w8dDxwPHA8bDxUZXh0Oz47bDwxNjIyOz4+Oz47Oz47dDxwPHA8bDxUZXh0
    Oz47bDxGaXZlIExha2VzIFB1Ymxpc2hpbmc7Pj47Pjs7Pjt0PHA8cDxsPFRleHQ7PjtsPEN
    oaWNhZ287Pj47Pjs7Pjt0PHA8cDxsPFRleHQ7PjtsPElMOz4+Oz47Oz47dDxwPHA8bDxUZX
    h0Oz47bDxVU0E7Pj47Pjs7Pjs+Pjt0PDtsPGk8MD47aTwxPjtpPDI+O2k8Mz47aTw0Pjs+O
    2w8dDxwPHA8bDxUZXh0Oz47bDwxNzU2Oz4+Oz47Oz47dDxwPHA8bDxUZXh0Oz47bDxSYW1v
    bmEgUHVibGlzaGVyczs+Pjs+Ozs+O3Q8cDxwPGw8VGV4dDs+O2w8RGFsbGFzOz4+Oz47Oz4
    7dDxwPHA8bDxUZXh0Oz47bDxUWDs+Pjs+Ozs+O3Q8cDxwPGw8VGV4dDs+O2w8VVNBOz4+Oz
    47Oz47Pj47dDw7bDxpPDA+O2k8MT47aTwyPjtpPDM+O2k8ND47PjtsPHQ8cDxwPGw8VGV4d
    Ds+O2w8OTkwMTs+Pjs+Ozs+O3Q8cDxwPGw8VGV4dDs+O2w8R0dHJkc7Pj47Pjs7Pjt0PHA8
    cDxsPFRleHQ7PjtsPE3DvG5jaGVuOz4+Oz47Oz47dDxwPHA8bDxUZXh0Oz47bDwmbmJzcFw
    7Oz4+Oz47Oz47dDxwPHA8bDxUZXh0Oz47bDxHZXJtYW55Oz4+Oz47Oz47Pj47dDw7bDxpPD
    A+O2k8MT47aTwyPjtpPDM+O2k8ND47PjtsPHQ8cDxwPGw8VGV4dDs+O2w8OTk1Mjs+Pjs+O
    zs+O3Q8cDxwPGw8VGV4dDs+O2w8U2Nvb3RuZXkgQm9va3M7Pj47Pjs7Pjt0PHA8cDxsPFRl
    eHQ7PjtsPE5ldyBZb3JrOz4+Oz47Oz47dDxwPHA8bDxUZXh0Oz47bDxOWTs+Pjs+Ozs+O3Q
    8cDxwPGw8VGV4dDs+O2w8VVNBOz4+Oz47Oz47Pj47dDw7bDxpPDA+O2k8MT47aTwyPjtpPD
    M+O2k8ND47PjtsPHQ8cDxwPGw8VGV4dDs+O2w8OTk5OTs+Pjs+Ozs+O3Q8cDxwPGw8VGV4d
    Ds+O2w8THVjZXJuZSBQdWJsaXNoaW5nOz4+Oz47Oz47dDxwPHA8bDxUZXh0Oz47bDxQYXJp
    czs+Pjs+Ozs+O3Q8cDxwPGw8VGV4dDs+O2w8Jm5ic3BcOzs+Pjs+Ozs+O3Q8cDxwPGw8VGV
    4dDs+O2w8RnJhbmNlOz4+Oz47Oz47Pj47Pj47Pj47Pj47Pj47Pg==" />

    看!只是禁用了该网格的 ViewState,同一页面的有效负载就大大减少了:

    <HTML>
        <HEAD>
            <title>减少页面的“HTML 有效负载”</title>
        </HEAD>
        <body>
        <form name="_ctl0" method="post" action="lessviewstate.aspx" id="_ctl0">
    <input type="hidden" name="__VIEWSTATE" value="dDwxNTgzOTU2ODA7Oz4=" />

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

    [Visual Basic]
    <%@ Import Namespace="System.Data" %>
    <html>
        <HEAD>
            <title>减少页面的“HTML 有效负载”</title>
        </HEAD>
        <body>
            <form runat="server">
                <H3>
                    通过禁用 ViewState 来减少页面的“HTML 有效负载”
                </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>减少页面的“HTML 有效负载”</title>
        </HEAD>
        <body>
            <form runat="server">
                <H3>
                    通过禁用 ViewState 来减少页面的“HTML 有效负载”
                </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,我通过将网格的 EnableViewState 属性设置为 False 禁用了 ViewState。可以针对单个控件、整个页面或整个应用程序禁用 ViewState,如下所示:

    每个控件(在标记上) <asp:datagrid EnableViewState="false" ?/>
    每个页面(在指令中) <%@ Page EnableViewState="False" ?%>
    每个应用程序(在 web.config 中) <Pages EnableViewState="false" ?/>

    使 ViewState 更安全
    由于 ViewState 没有被格式化为清晰的文本,某些人有时会认为它被加密了,其实并没有。相反,ViewState 只是进行了 Base64 编码,以确保值在往返过程中不会发生变化,而并不考虑应用程序使用的响应/请求编码。

    可以向应用程序中添加两种 ViewState 安全级别:

    防篡改
    加密
    需要注意的是,ViewState 安全性对于处理和呈现 ASP.NET 页面所需的时间有直接的影响。简单地说,安全性越高,速度越慢。因此如果不需要,请不要为 ViewState 添加安全性。

    防篡改
    尽管散列代码不能确保 ViewState 字段中实际数据的安全,但它能够显著降低有人通过 ViewState 骗过应用程序的可能性,即防止回传应用程序通常禁止用户输入的值。

    可以通过设置 EnableViewStateMAC 属性来指示 ASP.NET 向 ViewState 字段中追加一个散列代码:

    <%@Page EnableViewStateMAC=true %>

    可以在页面级别上设置 EnableViewStateMAC,也可以在应用程序级别上设置。在回传时,ASP.NET 将为 ViewState 数据生成一个散列代码,并将其与存储在回传值中的散列代码进行比较。如果两处的散列代码不匹配,该 ViewState 数据将被丢弃,同时控件将恢复为原来的设置。

    默认情况下,ASP.NET 使用 SHA1 算法来生成 ViewState 散列代码。此外,也可以通过在 machine.config 文件中设置 <machineKey> 来选择 MD5 算法,如下所示:

    <machineKey validation="MD5" />

    加密
    可以使用加密来保护 ViewState 字段中的实际数据值。首先,必须如上所述设置 EnableViewStatMAC="true"。然后,将 machineKey validation 类型设置为 3DES。这将指示 ASP.NET 使用 Triple DES 对称加密算法来加密 ViewState 值。

    <machineKey validation="3DES" />

    Web 领域中的 ViewState 安全性
    默认情况下,ASP.NET 将创建一个随机的验证密钥,并存储在每个服务器的本地安全授权 (LSA) 中。要验证在另一台服务器上创建的 ViewState 字段,两台服务器的 validationKey 必须设置为相同的值。如果要通过上述方式之一,对运行于 Web 领域配置中的应用程序进行 ViewState 安全设置,则需要为所有服务器提供一个唯一的、共享的验证密钥。

    验证密钥是一个包含 20 到 64 位密码增强字节的随机字符串,用 40 到 128 个十六进制字符表示。密钥越长越安全,因此建议使用 128 个字符的密钥(如果计算机支持)。例如:

    <machineKey validation="SHA1" validationKey="
    F3690E7A3143C185AB1089616A8B4D81FD55DD7A69EEAA3B32A6AE813ECEECD28DEA66A
    23BEE42193729BD48595EBAFE2C2E765BE77E006330BC3B1392D7C73F" />

    System.Security.Cryptography 名称空间包括 RNGCryptoServiceProvider 类,使用该类可以生成此字符串,如以下 GenerateCryptoKey.aspx 示例所示:

    <%@ Page Language="c#" %>
    <%@ Import Namespace="System.Security.Cryptography" %>
    <HTML>
        <body>
            <form runat="server">
            <H3>生成随机加密密钥</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="生成密钥">
                </asp:Button></P>
            <P>
                <asp:TextBox id="TextBox1" runat="server" TextMode="MultiLine"
                Rows="10" Columns="70" BackColor="#EEEEEE" EnableViewState="False">
                复制并粘贴生成的结果</asp:TextBox></P>
            </form>
        </body>
    </HTML>


    <script runat=server>

       void GenerateKey(object sender, System.EventArgs e)
       {
           int keylength = Int32.Parse(RadioButtonList1.SelectedItem.Value);
           
          // 在此处放入用于初始化页面的用户代码
            byte[] buff = new Byte[keylength/2];

            RNGCryptoServiceProvider rng = new RNGCryptoServiceProvider();

            // 该数组已使用密码增强的随机字节进行填充
            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]));
            }
            
            // 粘贴到文本框,用户可从中复制
            TextBox1.Text = sb.ToString();
        }

    </script>

    总结
    ASP.NET ViewState 是一种新的状态服务,可供开发人员基于每个用户来跟踪 UI 状态。ViewState 没有什么神秘之处,它只是利用了一个老的 Web 编程技巧:在一个隐藏的窗体字段中来回传递状态,并将它直接应用于页面处理框架中。但效果却非常好 - 在基于 Web 的窗体中只需编写并维护很少的代码。

    用户可能并不总是需要它,但我想您在需要它的时候会发现,ViewState 是提供给页面开发人员的诸多 ASP.NET 新功能中非常令人满意的一种功能。