觀察ASP.NET State Server的資料傳輸時機

ASP.NET的Session有四種Session State Mode: InProc、StateServer、SQLServer、Custom。當使用StateServer或SQLServer作為儲存處所，由於與Web Server分屬不同Process，甚至位於不同主機，故ASP.NET Web Application必須將存於Session的物件序列化，再透過網路傳送到StateServer或SQL Server保存；讀取Session資料時，則反過來先透過網路由StateServer或SQL Server接收資料，再反序列化還原成當初寫入的物件供ASP.NET程式存取。

ASP.NET Web Application與StateServer間傳送或接收資料的時機，有兩種可能的做法: 1) 每次讀取或寫入Session[“..."]就立即進行傳輸，或是 2) 讀入後先Cache在記憶體供更新操作，稍後再批次寫回。感覺上第1)種做法會產生過多往返(Round-Trip)，不利於效能(例如: 用for迴圈更新1000次Session變數的情境)，ASP.NET採用第2)種方式的可能性較高。但爬文查詢卻沒找到運作原理的相關說明足供佐證，但事關對ASP.NET端Session物件行為的判斷，決定做個實驗來驗證:

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Threading;

using System.Web;

using System.Web.UI;

using System.Web.UI.WebControls;

public partial class TestStateServer : System.Web.UI.Page

{

    protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)

    {

        object notThere = Session["NotThere"];

        Thread.Sleep(1000);

        Session["C"] = 1;

        Thread.Sleep(1000);

        for (int i = 0; i < 10; i++)

        {

            Session["C"] = (int)Session["C"] + 1;

            Thread.Sleep(500);

        }

        Response.Write((int)Session["C"]);

        Response.End();

    }

}

程式先讀取一個不存在的Session[“NotThere”]，1秒後設定Session[“C”]=1，再等1秒開始每隔0.5秒做一次Session[“C”] = (int)Session[“C”] + 1，連續進行10次，最後顯示Session["C"]。ASP.NET程式在172.28.1.1執行，修改web.config使用另一台機器(172.28.1.101)上的ASP.NET State Server存放Session[設定方法可參考保哥的文章]，測試時使用Microsoft Network Monitor擷取封包，觀察兩台主機間的網路傳輸。

如果ASP.NET使用的是上述2)的批次同步做法，最精省的情況只需要兩次傳輸，Request一開始時就讀取並將全部Session資料放進記憶體，後續更新均直接作用在記憶體上，Response.End()後再一次寫回StateServer；若是採1)即寫即傳的做法，理論上會看到11次以上的傳輸。

以上是重新啟動IIS後執行一次ASP.NET網頁所觀察到的結果，分析推測如下:

Frame 6: Web向StateServer發出GET請求，試圖以SeesionID取回Session資料
               (推測是在Session_Start事件時期發出。經過對照測試，即便未用到Session也會發生)

Frame 7: StateServer回應404 Not Found (為新Session，不存在任何資料)

Frame 8: Web送出PUT，寫入空白Session資料

Frame 9: StateServer回應200 OK

Frame 10: Web送出GET (應為網頁一開始執行時觸發)

Frame 11: StateServer傳回剛才PUT的內容

Frame 13: Web送出PUT，內容中包含”C”及16進位數字0x0b == 11
                 (Frame 13與11相隔剛好7秒 = 1 + 1 + 0.5 * 10，判斷是Response.End後才寫入)

Frame 14: StateServer回應200 OK

【結論】

由實驗觀察得知，ASP.NET Web Application與StateServer間採用批次傳輸，Response開始時由StateServer讀取Session資料並快取在記憶體、ASP.NET WebPage執行完畢後將最後的Session結果寫回StateServer。