Технология ASP.Net : Управление состоянием

В ASP.Net предоставляет два типа управления состоянием веб – приложения: на клиенте и на сервере. Каждый из этих типов обладает отличительными особенностями, с которыми мы и познакомимся в ходе лекции.

Управление состоянием веб – приложения на стороне клиента

Преимущества хранения информации на стороне клиента:

Методы хранения сведений на стороне клиента, необходимых для управления состоянием:

ViewState

View State —называется способ хранения данных о состоянии страницы в скрытом поле формы на самой странице. Данные из скрытого поля используются, чтобы для конкретного клиента установить состояние серверных объектов, формирующих страницу.

Чтобы отключить состояние отображения веб-элемента управления, присвойте его свойству EnableViewState значение False. Это ускорит обработку данных на сервере и уменьшит размер страницы.

Также можно откоючить ViewState и на уровне страницы:

<%@ Page EnableViewState="false" %>

Важно следующее: по – умолчанию, состояние отображение включено у каждого элемента управления, что не всегда хорошо. Прежде всего, при использовании ViewState страница становится "тяжелее", как для обработки, так и для передачи клиенту, из-за дополнительного объема. Далее, дополнительная нагрузка связана с формированием и разбором данных скрытого поля ViewState. И, наконец, для обработки View State все-таки требуется память на сервере.

Поэтому перед началом разработки следует определиться с тем на каких страницах использование ViewState необходимо, для остальных же, лучше состояние отображения отключить.

<configuration>
<system.web>
<pages viewStateEncryptionMode="Always"/>
</system.web> </configuration>

Запись данных ViewState

В объект ViewState можно добавлять пользовательские значения. В следующем примере после проверки наличия объекта ViewState, записывается дата последнего посещения пользователя:

if (ViewState["lastVisit"] != null)
{
  Labell.Text = (string)ViewState["lastVisit"];
}
else
{
  Labell.Text = "lastVisit ViewState not defined.";
}
ViewState.Add("lastVisit", DateTime.Now.ToString());

Чтение данных ViewState

В следующем примере после проверки наличия объекта ViewState, отображается дата последнего посещения страницы пользователем:

// Проверка наличия объекта ViewState 
if (ViewState["lastVisit"] != null)
{
  Labell Text = ((DateTime)ViewState["lastVisit"]).ToString();
}
else
{
  Labell.Text = "lastVisit ViewState not defined";
}
ViewState["lastVisit"] = DateTime.Now;

ControlState

Обычно ControlState используется для того, чтобы элемент управления работал корректно в случае EnableViewState = false. Если на работу вашего ЭУ никак не влияет ViewState – то нет смысла применять ControlState.

В следующем примере кода демонстрируется, каким образом класс, производный от класса http://msdn.microsoft.com/ru-ru/library/system.web.ui.pagestatepersister.controlstate.aspx

public override void Load()
{
    Stream stateStream = GetSecureStream();
    StreamReader reader = new StreamReader(stateStream);
    IStateFormatter formatter = this.StateFormatter;
    string fileContents = reader.ReadToEnd();
    Pair statePair = (Pair)formatter.Deserialize(fileContents);
    ViewState = statePair.First;
    ControlState = statePair.Second;
    reader.Close();

    stateStream.Close();
}

Скрытые поля

Преимущества использования скрытых полей:

Недостатки использования скрытых полей:

Элемент управления HiddenField хранит единственную переменную в свойстве Value, он должен быть явно добавлен на страницу. Скрытые поля хранят информацию для одной страницы, поэтому бесполезно сохранять в них сеансовые данные. При использовании скрытых полей страницы должны отправляться на сервер с помощью HTTP-метода POST (по щелчку кнопки), а не HTTP GET (по щелчку ссылки).

Пример сохранения данных:

HiddenFieldl.Value = control.Value.ToString();

Свойство HiddenField. Value имеет тип String, поэтому перед его установкой требуется преобразовать данные в тип String.

Cookie – файлы

Cookie — это текстовая строка, включаемая в запросы и ответы HTTP (Hypertext Transfer Protocol). Файлы cookie используются для сохранения данных о пользователе, посещающем различные страницы веб-узла или возвращающемся на веб-узел спустя некоторое время. В этой статье представлены сведения о файлах cookie.

Одно из главных назначений файлов cookie — предоставлять удобное средство экономии времени. Файлы cookie позволяют сообщить веб-узлу, что пользователь вернулся на конкретную страницу. Например, при обращении к личной веб-странице или при вводе регистрационных данных файлы cookie помогают серверу восстановить сведения, связанные с текущим пользователем. Это дает возможность упростить процесс сохранения персональных данных (например, адреса для доставки счетов или товара и т. д.). При повторном обращении на веб-узел предоставленные ранее сведения могут быть восстановлены, что облегчает повторное использование ранее выбранных возможностей данного узла. Ниже приведены примеры использования файлов cookie.

Чтение и запись Cookie

Следующий пример кода (обработчика события Page_Load ) демонстрирует установку и чтение значения cookie с именем "lastVisit", содержащее значение текущего времени. Если у пользователя cookie уже установлен, код отобразит время последнего посещения страницы пользователем в элементе управления Labe1l. Если при посещении пользователем страницы из предыдущего примера cookie еще не установлен, код покажет сообщение "No value defined"

if (Request.Cookies["lastVisit"] != null)
{
  Server.HtmlEncode(Request.Cookies["lastVisit"].Value);
}
else
{
  Labell.Text = "No value defined";
}
// Установить cookie для следующего визита
Response.Cookies["lastVisit"].Value = DateTime.Now.ToString();
Response.Cookies["lastVisit"].Expires = DateTime.Now.AddDays(1);

Строки запроса

Строки запроса обычно используется для хранения переменных, идентифицирующих страницы, критериев поиска и номеров страниц. Строка запроса это строка, добавленная к URL.

Строки запроса — простой, но ограниченный механизм хранения информации о состоянии между запросами страниц. Например, в строке запроса легко передать количество товара со страницы описания на страницу оформления заказа. Некоторые браузеры и устройства ограничивают длину URL 2083 символами. Другое ограничение состоит в необходимости отправки страницы командой HTTP GET, чтобы значения из строки запроса были доступны для обработки. Следовательно, запросы нельзя добавлять в целевые URL кнопок на формах.

Значения из строк запросов должны всегда проверяться на допустимость.

Для чтения значения строки запроса необходимо обратиться к набору Request.QueryStrings, как к cookie.

следующий код показывает значения параметров user, prefs и page из строки запроса в элементе управления Label1:

Labell.Text = "User: " +
   Server.HtmlEncode(Request.QueryString["user"]) + ", Prefs: " + 
   Server.HtmlEncode(Request.QueryString["prefs"]) + ", Page: " + 
   Server.HtmlEncode(Request.QueryString["page"]);

Необходимо всегда кодировать cookie и значения в строке запроса с помощью Server. Html Encode перед отображением значения на HTML-страницах. Server. HtmlEncode заменяет HTML-код специальными символами, которые веб-браузер в состоянии только отображать, но не обрабатывать.

Управление состоянием на стороне сервера:

Параметры для хранения сведений о странице на стороне сервера обычно обеспечивают большую степень безопасности, чем параметры на стороне клиента, однако они могут использовать больше ресурсов веб-сервера, что может привести к проблемам с масштабируемостью, если объем сохраняемой информации слишком велик. ASP.NET предоставляет несколько параметров для реализации управления состоянием на стороне сервера.

Хранение информации на сервере имеет следующие преимущества:

Параметры управления состоянием на стороне сервера, поддерживаемые ASP.NET:

Состояние приложения

Сохраняет значения в состоянии приложения — глобальной области памяти, доступной для всех страниц веб-приложения. Следовательно, состояние приложения можно применять для сохранения информации между запросами страниц и циклов обмена данными между клиентом и сервером.

Состояние приложения хранится в объекте-словаре Application (экземпляре класса HttpApplicationState ), который представляет собой набор пар "ключ—значение". К нему можно добавлять специфичную для приложения информацию, где она сохранится между запросами страниц. После введения такой информации в состояние приложения сервер обработает ее без участия клиента, причем она становится недоступной клиенту. Состояние приложения — один из лучших механизмов хранения информации, не специфичной для пользователей. Он позволяет всем страницам обращаться к одной копии данных, хранящихся в одной области памяти, а не к множеству отдельных копий.

Теоретически, любой может обратиться к объекту Application, поэтому хранящаяся в нем информация о пользователе уязвима с точки зрения безопасности.

Сохраненные в объекте Application данные теряются при перезапуске приложения. IIS обычно периодически перезапускает приложения ASP.NET, чтобы повысить надежность. При перезагрузке компьютера веб-приложения также перезапускается. Чтобы сохранить информацию в этих случаях, следует читать и записывать значения при обработке событий приложения

Контейнер Application является глобальным и доступным из всех страниц, http модулей и http хэндлеров веб-приложения. Он должен использоваться для сохранения информации общей для всего приложения. Application является коллекцией типа ключ-значение.

Использование состояния приложения:

Application["Message"] = "Some string";
Application["AppStartTime"] = DateTime.Now;
string s = (string)Application["Message"];
DateTime startTime = (DateTime)Application["AppStartTime"];

Поскольку значения контейнера Application доступны из всех страниц, то в случае одновременного обращения нескольких потоков к одному значению возникает проблема синхронизации. В качестве решения используются два метода: Lock() и Unlock(). Вызов метода Lock заставляет ASP.NET блокировать все попытки доступа любых других потоков к любой информации из Application. Блокировка снимается вызовом метода Unlock.

Application.Lock();
Application["number"] = (int)Application["number"] + 1;
Application.UnLock();

Одним из недостатков Application является неограниченное время жизни его объектов. Т.е. значения, записанные в эту коллекцию, будут в ней существовать до тех пор, пока они не будут явно удалены (методы Remove, RemoveAll, RemoveAt, присвоение null ).

// удаление SomeGlobalCounter из Application методом Remove
Application.Remove("SomeGlobalCounter");
// удаление SomeGlobalCounter из Application присвоением null
Application["SomeGlobalCounter"] = null;

В ином случае они будут существовать до завершения работы приложения либо перезагрузки веб-сервера.

Состояние сеанса

В состоянии сеанса можно сохранять специфичные для сеанса значения и объекты; после этого управление состоянием сеанса переходит серверу, и оно становится доступным обозревателю или клиентскому устройству.

Контейнер Session похож на Application, с той лишь разницей, что для каждого пользователя приложения создается своя собственная сессия со своими собственными значениями. Для идентификации пользователей ASP.NET использует 120-битный ключ, именуемый SessionID и состоящий только из ASCII-символов, которые допустимы для использования в URL. В зависимости от настроек веб-приложения, этот ключ сохраняется либо в Cookie либо включается как часть URL.

Пример:

Session["Message"] = "My string";
Session["SessionStartTime"] = DateTime.Now;
string s = (string)Session["Message"];
DateTime startTime = (DateTime)Session["SessionStartTime"];

Коллекция StaticObjects является read-only коллекцией, ее элементы определяются в файле Global.asax с помощью тега <object runat="server" scope="session">.

<object runat="server" scope="session" 
            id="SessionStr" class="System.Text.StringBuilder"/>

Отключение состояния сеанса

Если состояние сеанса не используется, можно повысить производительность, отключив его для всего приложения путем присваивания свойству sessionState mode в файле Web.config значения Off:

<configuration>
  <system.web> 
    <sessionState mode="off"/>
  </system.web> 
</configuration>

Для отключения состояния сеанса на отдельной странице приложения установите страничную директиву EnableSessionState в False.

Свойства профиля

Для использования профилей сначала нужно включить профили, изменив файл конфигурации веб-приложения ASP.NET. В составе конфигурации указывается поставщик профилей — это базовый класс, отвечающий за низкоуровневые задачи хранения и извлечения данных профилей. Можно использовать поставщик профилей, входящий в состав платформы .NET Framework, который хранит данные профилей в SQL Server, или создать и использовать свой собственный поставщик профилей.

Функция профилей настраивается путем определения списка свойств, значения которых необходимо поддерживать. Например, может понадобиться хранить почтовый индекс пользователя, чтобы приложение могло предоставлять ему региональные сведения — например, прогноз погоды. В файле конфигурации для этого потребуется определить свойство профиля с именем PostalCode. Раздел profile файла конфигурации может выглядеть следующим образом:

<profile>
  <properties>
    <add name="PostalCode" />
  </properties>
</profile>

При запуске приложения платформа ASP.NET создает класс ProfileCommon, который создается динамически путем наследования от класса ProfileBase. В динамическом классе ProfileCommon представлены свойства, созданные по определениям свойств профиля, указанным в конфигурации приложения. Экземпляр этого динамического класса ProfileCommon затем задается в качестве значения свойства Profile текущего контекста HttpContext и будет доступен на страницах приложения.

В приложении необходимо получить значение или значения, которые необходимо сохранить, и занести их в определенные ранее свойства. Например, начальная страница приложения может содержать текстовое поле, в котором пользователь указывает почтовый индекс. Когда пользователь вводит почтовый индекс, свойство Profile получает значение для текущего пользователя, как показано в следующем примере:

Profile.PostalCode = txtPostalCode.Text;

При задании значения для Profile.PostalCode значение автоматически сохраняется для текущего пользователя. Нет необходимости писать код для определения того, кем является текущий пользователь, или явно сохранять значение в базе данных — эти задачи выполняет функция профилей.

Если есть необходимость использовать значение, то его получение будет аналогично его установке. Например, следующий пример кода показывает, как вызвать воображаемую функцию с именем GetWeatherInfo, передавая ей почтовый индекс текущего пользователя, сохраненный в профиле:

weatherInfo = GetWeatherInfo( Profile.PostalCode );

Нет необходимости определять, кем является пользователь, или выполнять поиск в базе данных. Простое считывание значения свойства из профиля приводит к тому, что платформа ASP.NET выполняет необходимые действия для идентификации текущего пользователя и поиска значения в постоянном хранилище профилей http://msdn.microsoft.com/ru-ru/library/2y3fs9xs.aspx

Дополнительные материалы