ASP.NET服務(wù)器控件的視圖狀態(tài)
為Web頁面及其控件保持狀態(tài)信息是非常有必要的。然而，由于Web應(yīng)用程序創(chuàng)建于HTTP協(xié)議的頂層，這是一個(gè)無狀態(tài)的協(xié)議，因此，保持狀態(tài)信息則變得非常困難。為了解決這個(gè)問題，ASP.NET 2.0技術(shù)提供了多種解決方案，例如，利用Session、Cookie、視圖狀態(tài)、控件狀態(tài)、隱藏域、查詢字符串、個(gè)性化用戶配置（Profile）等等。對于利用ASP.NET 2.0技術(shù)創(chuàng)建服務(wù)器控件而言，保持狀態(tài)信息也是非常重要的，其主要解決途徑是利用視圖狀態(tài)和控件狀態(tài)。本文詳細(xì)講解了視圖狀態(tài)（ViewState）的基本知識，并通過典型應(yīng)用介紹視圖狀態(tài)的應(yīng)用方法。
ASP.NET服務(wù)器控件視圖狀態(tài)概述
視圖狀態(tài)是一項(xiàng)非常重要的技術(shù)，它能使得頁面和頁面中的控件在從服務(wù)器到客戶端，再從客戶端返回的往返過程中保持狀態(tài)信息。這樣就可以在Web這種無狀態(tài)的環(huán)境之上創(chuàng)建一個(gè)有狀態(tài)并持續(xù)執(zhí)行的頁面效果。本節(jié)主要介紹有關(guān)視圖狀態(tài)的運(yùn)行機(jī)制、應(yīng)用方法、存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)類型、性能和安全性、視圖狀態(tài)分塊（這是ASP.NET 2.0的新特性）和優(yōu)缺點(diǎn)等內(nèi)容。
（1）運(yùn)行機(jī)制
視圖狀態(tài)的具體運(yùn)行過程為：每當(dāng)用戶請求某個(gè).aspx頁面時(shí)，.NET框架首先把相關(guān)控件的狀態(tài)數(shù)據(jù)序列化成一個(gè)字符串，然后，將其做為名為__VIEWSTATE的隱藏域的Value值發(fā)送到客戶端。如果頁面是第一次被請求，那么服務(wù)器控件也將是被第一次執(zhí)行時(shí)，名為__VIEWSTATE的隱藏域中只包含控件的默認(rèn)信息，通常為空或者null。在隨后的回送事件中，ViewState中就保存了服務(wù)器控件在前面回送中可用的屬性狀態(tài)。這樣服務(wù)器控件就可以監(jiān)視在當(dāng)前被處理的回送事件發(fā)生之前的狀態(tài)了。這些過程是由.NET框架負(fù)責(zé)的，對用戶來說是執(zhí)行.aspx頁面就有了持續(xù)執(zhí)行的效果。
（2）存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)類型
視圖狀態(tài)可以存儲(chǔ)多種類型的數(shù)據(jù)，并且為了提高運(yùn)行效率，視圖狀態(tài)自身還包括一套已經(jīng)優(yōu)化的針對常用類型的序列化方式。
視圖狀態(tài)序列化方式默認(rèn)支持的數(shù)據(jù)類型包括以下幾種：String、Int32、Unit、Color、Array、ArrayList、HashTable和自定義類型轉(zhuǎn)換器TypeConverter。
視圖狀態(tài)已經(jīng)為Array、ArrayList和包含上面列出類型的HashTable對象進(jìn)行了優(yōu)化。因此，當(dāng)在控件中使用視圖狀態(tài)時(shí)，應(yīng)該試著限定于使用以上簡單數(shù)據(jù)類型，以及經(jīng)過優(yōu)化的類型。在此，需要重點(diǎn)說明一下自定義類型轉(zhuǎn)換器TypeConverter，它提供了一種將值的類型轉(zhuǎn)換為其他類型以及訪問標(biāo)準(zhǔn)值和子屬性的統(tǒng)一方法。例如，可以利用TypeConverter將字符串轉(zhuǎn)換為數(shù)值，或者將數(shù)值轉(zhuǎn)換為字符串。如果沒有類型轉(zhuǎn)換器，那么頁面框架會(huì)使用.NET框架提供的二進(jìn)制序列化功能來序列化對象，這個(gè)過程是非常耗費(fèi)資源的。
（3）性能和安全性
使用視圖狀態(tài)時(shí)，對象必須先序列化，然后再通過回傳進(jìn)行反序列化。因此，我們必須了解有關(guān)ViewState性能的內(nèi)容。默認(rèn)情況下，控件的ViewState將被啟用，如果不需要使用ViewState，最好還是將它關(guān)閉。以下情況將不再需要ViewState：（1）控件未定義服務(wù)器端事件（這時(shí)的控件事件均為客戶端事件且不參加回送的）；（2）控件沒有動(dòng)態(tài)的或數(shù)據(jù)綁定的屬性值。關(guān)閉視圖狀態(tài)的方法是將控件的EnableViewState的值設(shè)置為"false"，即EnableViewState="false"。
默認(rèn)情況下，視圖狀態(tài)的有關(guān)內(nèi)容在編譯運(yùn)行發(fā)送給客戶端時(shí)，讀者將在頁面的HTML代碼中看到__VIEWSTATE隱藏域內(nèi)容。這是一些沒有意義的字符串，是.NET框架通過Base64位編碼對相關(guān)內(nèi)容編碼的結(jié)果。它們是通過明文方式在客戶端和服務(wù)器端之間往返傳送。在某些情況下，例如涉及密碼、賬號、連接字符串等敏感內(nèi)容時(shí)，使用默認(rèn)方式是很不安全的。為此，.NET框架為ViewState提供了兩種安全機(jī)制：
· 校驗(yàn)機(jī)制：
可以通過設(shè)置EnableViewStateMAC="true"屬性來指示.NET框架向ViewState數(shù)據(jù)中追加一個(gè)散列碼（該散列碼是一種SHA1類型，長度有160位，因此會(huì)嚴(yán)重影響執(zhí)行性能）。在回傳事件發(fā)生時(shí)，將重新建立該散列碼，它必須和最初的散列碼匹配。通過這種方式，能夠有效檢驗(yàn)ViewState是否在傳送過程中能夠被篡改。默認(rèn)情況下，.NET框架使用SHA1算法來生成ViewState散列代碼。此外，也可以通過在machine.config文件中設(shè)置〈machineKey 〉來選擇 MD5 算法，如下所示：〈machineKey validation="MD5" / 〉。MD5算法的性能要比SHA1算法好一些，但是同樣不夠安全。
· 加密機(jī)制
使用加密來保護(hù)ViewState字段中的實(shí)際數(shù)據(jù)值。首先，必須如上所述設(shè)置EnableViewStatMAC="true"。然后，將machineKey validation類型設(shè)置為3DES，即〈machineKey validationKey="AutoGenerate" decryptionKey="AutoGenerate" validation="3DES" / 〉，這指示ASP.NET使用3DES加密算法來加密ViewState值。
（4）視圖狀態(tài)分塊
以上內(nèi)容介紹了視圖狀態(tài)的一些基本知識。然而，可能部分讀者會(huì)有些疑惑：如果在某些情況下，視圖狀態(tài)數(shù)據(jù)變得很大，那怎么辦呢？這樣顯然會(huì)出現(xiàn)一些意想不到的后果。為此，ASP.NET 2.0新增了一種名為"視圖狀態(tài)分塊"的功能。如果視圖狀態(tài)的數(shù)據(jù)量變得太大，視圖狀態(tài)分塊自動(dòng)將數(shù)據(jù)分成多個(gè)塊區(qū)，并將這些數(shù)據(jù)放在多個(gè)隱藏形式的字段中。
若要啟用視圖狀態(tài)分塊，可將MaxPageStateFieldLength屬性設(shè)置為在單個(gè)視圖狀態(tài)字段中允許的最大大小（以字節(jié)為單位）。當(dāng)該頁回發(fā)到服務(wù)器時(shí)，該頁會(huì)在頁初始化階段分析視圖狀態(tài)字符串，并還原頁中的屬性信息。默認(rèn)設(shè)置是-1，這表示不存在最大大小，不會(huì)將視圖狀態(tài)分成多個(gè)塊區(qū)。
（5）優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
使用視圖狀態(tài)具有以下3個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一、耗費(fèi)的服務(wù)器資源較少（與Application、Session相比）。因?yàn)?，視圖狀態(tài)數(shù)據(jù)都寫入了客戶端計(jì)算機(jī)中。二、易于維護(hù)。默認(rèn)情況下，.NET系統(tǒng)自動(dòng)啟用對控件狀態(tài)數(shù)據(jù)的維護(hù)。三、增強(qiáng)的安全功能。視圖狀態(tài)中的值經(jīng)過哈希計(jì)算和壓縮，并且針對Unicode實(shí)現(xiàn)進(jìn)行編碼，其安全性要高于使用隱藏域。
使用視圖狀態(tài)具有以下3個(gè)缺點(diǎn)：一、性能注意事項(xiàng)。由于視圖狀態(tài)存儲(chǔ)在頁本身，因此如果存儲(chǔ)較大的值，即使在視圖狀態(tài)分塊的情況下，用戶顯示頁和發(fā)送頁時(shí)的速度仍然可能減慢。二、設(shè)備限制。移動(dòng)設(shè)備可能沒有足夠的內(nèi)存容量來存儲(chǔ)大量的視圖狀態(tài)數(shù)據(jù)。因此，移動(dòng)設(shè)備上的服務(wù)器控件時(shí)，將使用其他的實(shí)現(xiàn)方法。三、潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。視圖狀態(tài)存儲(chǔ)在頁上的一個(gè)或多個(gè)隱藏域中。雖然視圖狀態(tài)以哈希格式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，但它可以被篡改。如果直接查看頁輸出源，可以看到隱藏域中的信息，這導(dǎo)致潛在的安全性問題。
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ASP.NET服務(wù)器控件的視圖狀態(tài)的典型應(yīng)用
在利用ASP.NET 2.0技術(shù)進(jìn)行服務(wù)器控件開發(fā)過程中，有很多方面可以用到視圖狀態(tài)。常見的是利用ViewState字典實(shí)現(xiàn)服務(wù)器控件屬性。ViewState是System.Web.UI.StateBag類型-一個(gè)鍵/值對的字典，服務(wù)器控件的屬性值可以存儲(chǔ)在ViewState中。下面通過一個(gè)典型示例，說明ViewState的應(yīng)用方法。
在自定義服務(wù)器控件LabelInViewState中，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)屬性Text和TextInViewState。前者使用私有變量創(chuàng)建，后者使用ViewState實(shí)現(xiàn)。它們都用于獲取或者設(shè)置文本內(nèi)容。自定義控件實(shí)現(xiàn)文件LabelInViewState.cs源代碼如下所示。
- using System;using System.Collections.Generic;
- using System.ComponentModel;using System.Text;
- using System.Web;
- using System.Web.UI;
- using System.Web.UI.WebControls;namespace
- WebControlLibrary{
- [DefaultProperty("Text")]
- [ToolboxData("〈{0}:LabelInViewState runat=server 〉
- 〈/{0}:LabelInViewState 〉")]
- public class LabelInViewState : WebControl {
- private string _text; //實(shí)現(xiàn)Text屬性
- public string Text {
- get {
- return (_text == null) ? string.Empty : _text;
- }
- set { _text = value; }
- }
- //使用ViewState實(shí)現(xiàn)TextInViewState屬性
- public string TextInViewState {
- get {
- String s = (String)ViewState["TextInViewState"];
- return ((s == null) ? String.Empty : s);
- }
- set { ViewState["TextInViewState"] = value; }
- }
- // 重寫RenderContents方法
- protected override void RenderContents
- (HtmlTextWriter output) {
- output.Write("Text = ");
- output.Write(Text);
- output.Write("〈br/ 〉");
- output.Write("TextInViewState = ");
- output.Write(TextInViewState);
- }
- }
- }
如上代碼所示，控件實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)屬性Text和TextInViewState。Text屬性使用了私有變量_text創(chuàng)建，這種實(shí)現(xiàn)無法保持該屬性的狀態(tài)信息。TextInViewState屬性使用了ViewState，其通過set訪問器，將屬性值寫入ViewState["TextInViewState"]對象中，通過get訪問器，從對象ViewState["TextInViewState "]中獲取屬性值。這就是視圖狀態(tài)處理最簡單的方法。當(dāng)使用ViewState作為屬性存儲(chǔ)時(shí)，自定義服務(wù)器控件可以自行完成簡單的狀態(tài)信息管理，例如，TrackViewState、SaveViewState、LoadViewState等。當(dāng)然，開發(fā)人員也可以通過重寫方法自定義狀態(tài)管理邏輯程序。在本例中，視圖狀態(tài)管理過程都是由.NET框架自動(dòng)完成的。
下面列舉了為測試以上自定義服務(wù)器控件而創(chuàng)建的Default.aspx文件源代碼。
- 〈%@ Page Language="C#" AutoEventWireup="true"
- CodeFile="Default.aspx.cs" Inherits="_Default" % 〉
- 〈%@ Register Namespace="WebControlLibrary"
- Assembly="WebControlLibrary" TagPrefix="sample" % 〉
- 〈!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML
- 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1
- /DTD/xhtml1-transitional.dtd" 〉
- 〈script runat="server" 〉
- void Button1_Click(object sender, EventArgs e) {
- demoLabel.Text = TextBox1.Text;
- demoLabel.TextInViewState = TextBox2.Text;
- }
- 〈/script 〉
- 〈html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" 〉
- 〈head runat="server" 〉
- 〈title 〉使用視圖狀態(tài)ViewState〈/title 〉
- 〈/head 〉
- 〈body style="font-size: small;" 〉
- 〈form id="form1" runat="server" 〉〈div 〉 姓名：
以上代碼顯示在頁面中包括兩個(gè)文本框，兩個(gè)按鈕，以及一個(gè)自定義服務(wù)器控件LabelInViewState。如事件處理程序Button1_Click所示，當(dāng)單擊"提交"按鈕時(shí)，LabelInViewState控件將獲取文本框中文本，并顯示出來。應(yīng)用程序效果圖如圖1和圖2所示。
圖1 單擊提交按鈕
圖2 單擊重載按鈕
如圖1所示，當(dāng)用戶在兩個(gè)文本框中填寫了文本，并單擊"提交"按鈕引發(fā)頁面回傳。此時(shí)，填寫的文本內(nèi)容將提交到服務(wù)器，并參與Button1_Click事件處理程序。這樣，LabelInViewState控件則顯示出了Text和TextInViewState屬性值。之后，當(dāng)用戶單擊"重載"按鈕時(shí)，文本框內(nèi)容仍然提交到服務(wù)器，但是，由于沒有對應(yīng)的事件處理程序，因此，LabelInViewState控件只顯示已經(jīng)存在的狀態(tài)信息（即單擊提交按鈕之后保存的狀態(tài)），即Text屬性值為空，而TextInViewState屬性值為tom@tom.com。通過以上過程可知，TextInViewState屬性值都存儲(chǔ)在視圖狀態(tài)ViewState中，因此，在頁面往返過程中，該屬性值得以保持，而Text只簡單使用了私有變量，所以狀態(tài)信息無法保持。另外，需要注意的是，由于默認(rèn)情況下，頁面啟用了ASP.NET服務(wù)器控件的視圖狀態(tài) EnableViewState = "true"，才能實(shí)現(xiàn)以上效果。
小結(jié)
本文主要介紹了ASP.NET服務(wù)器控件視圖狀態(tài)的基本概念，并通過一個(gè)典型示例說明了應(yīng)用方法?？赡懿糠肿x者已經(jīng)認(rèn)識到，如果禁用了頁面或者控件的視圖狀態(tài)，即設(shè)置EnableViewState = "false"，那么上文服務(wù)器控件的屬性TextViewState不是不能使用了嗎？這的確是視圖狀態(tài)的缺陷所在。然而，這并不是說就無法解決這個(gè)問題了。在下文中，筆者將介紹另外一種ASP.NET 2.0新增的，與視圖狀態(tài)極為類似的技術(shù)特性--控件狀態(tài)--它就能夠很好的解決禁用視圖狀態(tài)的問題。
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