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Blazor WebAssembly Hostedのアプリに MessagePackを使ってみる 株式会社SAKURUG エンジニアリングユニット 草場 友光 .NETラボ 2023年1月

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自己紹介 • 普段は主にWebFormsアプリの保守の お仕事をしてます。 • 古めのシステムが多いので時代に取り 残されぬよう新しい技術を一つでも入 れるよう日々努力しています。 • 2022/08-2023 Microsoft MVP (Developer Technologies) • tomo_kusaba

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宣伝 【VISION】ひとの可能性を開花させる企業であり続ける VISIONに共感できる仲間募集中。

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注意 • 個人の見解・解釈が多分に入っています。 • 見解の相違・事実誤認などありましたらご指摘ください。 • #dotnetlabでtweetすると右側に表示されます

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今日の目的 • 通常、WebAPIのシリアライザとしてはJSONシリアライザが 使用されている。Webアプリケーションにおいてはパフォーマ ンスにおけるウェイトはデータベースやネットワークに比べシ リアライザーは少ないと考えられる。 • しかしながら、パフォーマンスチューニングは一般的に難しい • そこで、手軽なパフォーマンスアップの方法としてJSONシリ アライザーをバイナリシリアライザであるMessagePack for C#に置き換えることでどれだけパフォーマンスアップできる か検証してみた

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MessagePack for C#とは • C#用の超高速バイナリシリアライザ • .NET Standard2.0以上がターゲットで.NET Core 2.1以上向 けの最適化がされている • 河合さん(@neuecc)/Microsoft MVP for Developer Techologiesにより開発 • Visual Studio 2022の内部通信 • SignalRのMessagePack Hub • Blazor Serverプロトコル

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MessagePack for C#とは

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MemoryPackとは • 河合さんによる最新の超高速バイナリシリアライザ • .NET 7及びC#11に最適化

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何で速いのか？？ • この辺を読んでください • →https://neue.cc/2022/12/08_MemoryPackSessionInDo tNetConfRecapTokyo.html

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通常のBlazor WebAssembly＋WebAPI サーバー クライアント(ブラウザ) GET JSON (テキスト）

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メリット・デメリット • メリット • OpenAPIのエコシステムを享受できる（Swaggerなど） • データのやりとりがテキストなので人間にも読める • デメリット • テキストへのシリアライズのコストが高い

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検証 • まずは、「WeatherForcast」のデモをMessagePackでシリ アライズ／デシリアライズして正常に画面表示できるかどうか を検証する • MessagePackでのパフォーマンスを最大限に引き出すことが 目的ではなく、いかに簡単にJSONシリアライザから MessagePackに置き換えるかを主眼に置いていることに留意 していただきたい。

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検証ーController • Controllerは以下のように変更 • 戻り値の型を「IActionResult」 • JSONシリアラズされないようFileとして返す

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検証ーShared • MessagePackObject属性をつける

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検証ーClient • MessagePackでデシリアライズ

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結果 • Weather forcastの表示ができました

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サンプルの動作検証 • Edgeの開発者ツールで内容確認したところバイナリデータで 通信していると確認できます。

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通常のWebアプリでは・・・ • データベースとネットワークの時間が無視できない。 • データベースとネットワークの時間の揺らぎが大きくそのまま ではシリアライズ・デシリアライズの差が出てくることが難し いのではと予想 • .NETはJITであるため初回と2回目以降の速度に大きく差が出 ると想定

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今回の計測環境 • データベースの読み取りの揺らぎ対策 • サーバ内に結果をキャッシュし2回目以降は実データベースへ読みに 行かないようにする。 • 計測専用アプリであるので常に同じ結果を返す • ネットワークの揺らぎ対策 • Webアプリケーションサーバで実行する • JITによる揺らぎ対策 • 2回連続実行し2回目の値を採用する

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サーバー側 _dataはSingletonでDI 2回目以降はデータありなのでDBアクセスなしに実行される

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クライアント側 計測の2回目を有効な値とする (アドバイス thanks：とっちゃん） 以降、MessagePack、MemoryPackの計測に続く

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クライアント側つづき

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計測結果 • 各、20ループ JSON MessagePack MemoryPack 計測1 637ms 293ms 218ms 計測2 535ms 484ms 252ms 計測3 853ms 345ms 231ms 計測4 522ms 332ms 288ms 計測5 625ms 537ms 305ms 計測6 653ms 426ms 249ms 計測7 713ms 341ms 222ms 計測8 582ms 292ms 257ms 計測9 484ms 289ms 211ms 計測10 868ms 530ms 283ms 平均 647ms 387ms 252ms

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今回の場合の結果 JSON MessagePack MemoryPack 平均 647ms 387ms 252ms 差 -260ms -135ms サーバー側をWebAPIとしてシリアライザーをJSONからMessagePackまたはMemoryPack に置き換えただけの雑な実装でもそれなりにシリアライズ・デシリアライズ部分のパフォーマンス向上 は見られることは分かった。 しかし、実アプリケーションベースではどうだろうか？？

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実画面ベースでの実装 • 先ほどのWebAPIを流用し画面のみを制作 • 体感上、有意な変化があるのかそれぞれが判断して欲しい https://kind-moss-0af0a4d00.2.azurestaticapps.net/

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実画面ベースでの比較(REST API) 783ms

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実画面ベースでの比較(Memory Pack) 539ms

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参考文献 • MessagePack for C#(Github) • MemoryPack(Github) • System.Text.Json名前空間

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おしまい おしまい