.NET 8 ASP.NET Core Output Cache 与 HTTP/3(QUIC) 吞吐与时延可验证实战

本文从两个方向提升 ASP.NET Core 服务的性能：

• 通过 Output Cache 减少热点端点的重复计算与 IO；
• 通过 HTTP/3(QUIC) 在支持的环境下降低握手与队头阻塞带来的延迟。

## 版本与环境校验（可验证）

dotnet --info

输出中确认 `Runtime: .NET 8`；HTTP/3 需要操作系统与网络栈支持（Windows 11/Server 2022、现代 Linux 发行版等）以及 HTTPS 证书。

## Output Cache 最小示例（可验证）

using Microsoft.AspNetCore.Builder;
using Microsoft.AspNetCore.OutputCaching;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

builder.Services.AddOutputCache(options =>
{
    options.AddPolicy("short", p => p.Expire(TimeSpan.FromSeconds(10))
        .SetVaryByRouteValue("id"));
});

var app = builder.Build();

app.UseOutputCache();

app.MapGet("/news/{id}", (int id) => new { id, ts = DateTimeOffset.UtcNow })
   .CacheOutput("short");

app.Run();

验证：连续请求同一 `id`，在 10 秒有效期内应返回缓存命中（观察响应头 `x-cache: cached` 或时戳不变化）。跨不同 `id` 不共享缓存。

### 缓存失效（可验证）

using Microsoft.AspNetCore.OutputCaching;

app.MapPost("/news/{id}/invalidate", async (int id, IOutputCacheStore store, CancellationToken ct) =>
{
    await store.EvictByTagAsync("news-" + id, ct); // 如使用 Tag 策略时
    return Results.Ok();
});

在复杂场景中可改为基于 Tag 的策略：`p.Tag("news-" + id)`，写操作后按 Tag 失效以保证一致性。

## 启用 HTTP/3(QUIC)（可验证）

using Microsoft.AspNetCore.Server.Kestrel.Core;

builder.WebHost.ConfigureKestrel(options =>
{
    options.ListenAnyIP(5001, listen =>
    {
        listen.UseHttps();
        listen.Protocols = HttpProtocols.Http1AndHttp2AndHttp3;
    });
});

验证：

• 使用支持 HTTP/3 的客户端访问，如 `curl --http3 -I https://localhost:5001/news/1`，应建立 QUIC 连接并返回 200。
• 在不支持 HTTP/3 的客户端将回退到 HTTP/2/1.1。

## 与 Response Caching 的差异

• Output Cache 工作在应用层，支持多策略、端点级配置与失效；Response Caching 更接近代理式缓存，能力较为有限。
• 面向热点 API，优先使用 Output Cache；静态文件或强代理场景可结合 CDN。

## 压测建议（可验证）

• 选择典型热点端点（如 `/news/{id}`）进行 60–120 秒压测，记录 `RPS`、`p95/p99` 与 CPU 使用率；对比开启/关闭 Output Cache 的收益。
• 对比 `HTTP/3` 与 `HTTP/2` 在弱网络或高并发下的延迟分布；以 `curl --http3` 或团队现有工具链进行验证。

## 注意事项

• HTTP/3 需要 HTTPS 与系统网络栈支持；在不满足前提的环境下保持回退路径（HTTP/2/1.1）。
• Output Cache 的有效期与失效策略需要与业务一致性策略匹配，谨慎缓存读写混合端点。
• 在生产前于预演环境跑通端到端链路（证书、反向代理、网关），确保兼容性与观测数据可用。

## 结语

组合使用 Output Cache 与 HTTP/3，可在热点端点与长连接场景实现显著的吞吐与时延改进。坚持“可验证”的方法与监控回归，才能稳定将收益带入生产。