網(wǎng)站從用戶(hù)提交請(qǐng)求到服務(wù)端響應(yīng)請(qǐng)求再到數(shù)據(jù)入庫(kù)，這期間經(jīng)過(guò)了很多環(huán)節(jié)悼尾。要做到性能優(yōu)化傻铣，首先要排查到性能瓶頸的地方章贞，然后才能對(duì)癥下藥，提高性能非洲。
排查網(wǎng)站性能和排查程序的性能的手段基本相同鸭限，檢查請(qǐng)求處理各個(gè)環(huán)節(jié)的日志，分析哪個(gè)環(huán)節(jié)響應(yīng)時(shí)間不合理两踏、超過(guò)預(yù)期败京，然后檢查監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，分析影響性能的主要因素是內(nèi)存梦染、網(wǎng)絡(luò)赡麦、磁盤(pán)還是CPU朴皆，是代碼問(wèn)題還是架構(gòu)問(wèn)題，或者的確是系統(tǒng)資源不足泛粹。
定位到問(wèn)題的原因后遂铡，就需要性能優(yōu)化，根據(jù)網(wǎng)站分層架構(gòu)晶姊，可分為web前端優(yōu)化扒接，應(yīng)用服務(wù)優(yōu)化，以及存儲(chǔ)服務(wù)優(yōu)化3大類(lèi)帽借。
一珠增、Web前端性能優(yōu)化
Web前端指網(wǎng)站具體業(yè)務(wù)邏輯之前的部分，包括頁(yè)面加載砍艾，視圖模型蒂教，圖片加載，CDN服務(wù)等脆荷，主要的優(yōu)化手段有優(yōu)化瀏覽器訪問(wèn)凝垛、使用反向代理、CDN等蜓谋。
瀏覽器訪問(wèn)優(yōu)化
1.減少http請(qǐng)求梦皮，http請(qǐng)求時(shí)無(wú)狀態(tài)的，每次請(qǐng)求都需要建立通信鏈路桃焕，而服務(wù)端對(duì)于每個(gè)http請(qǐng)求都需要啟動(dòng)獨(dú)立的線(xiàn)程去處理剑肯。這些通信和服務(wù)的開(kāi)銷(xiāo)都是很昂貴的，減少http請(qǐng)求观堂，能有效提高訪問(wèn)性能
減少http請(qǐng)求主要手段是合并資源让网，即合并css，合并圖片师痕，合并js腳本溃睹，瀏覽器把一次訪問(wèn)需要的資源合并成一個(gè)url。
2.使用瀏覽器緩存
對(duì)于網(wǎng)站而言胰坟，css和js腳本因篇，圖標(biāo)等靜態(tài)資源，變化的頻率比較低笔横，而這些文件有又是每次http請(qǐng)求必需的竞滓，如果將這些資源緩存起來(lái)，可極好的改善性能吹缔。通過(guò)設(shè)置http頭中的cache-controll和expires屬性虽界，來(lái)設(shè)置瀏覽器緩存。
CDN加速
CDN(內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò))涛菠，本質(zhì)還是緩存莉御。CDN把數(shù)據(jù)緩存在離用戶(hù)最近的地方撇吞，使用戶(hù)以最快速度獲取數(shù)據(jù)。
CDN部署在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的機(jī)房礁叔，這些運(yùn)營(yíng)商有是終端用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商牍颈，因此用戶(hù)請(qǐng)求路由的第一跳就到達(dá)了CDN服務(wù)器，當(dāng)CDN存在瀏覽器請(qǐng)求的內(nèi)容琅关，就直接返回煮岁，最短路徑返回響應(yīng)，加快用戶(hù)訪問(wèn)速度涣易，減少數(shù)據(jù)中心負(fù)載壓力画机。
CDN一般緩存都是css，js圖片新症，文件步氏，靜態(tài)頁(yè)面等資源，但是這些資源訪問(wèn)頻度很高徒爹，將其緩存在CDN中可極大改善網(wǎng)頁(yè)的打開(kāi)速度荚醒。
反向代理
講道理，對(duì)正反向代理概念一直不是很清楚隆嗅，直到我看了這個(gè)圖
反向代理服務(wù)器可以通過(guò)緩存功能加速web請(qǐng)求界阁，還能實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡功能，比如大名鼎鼎的nginx胖喳。
二泡躯、應(yīng)用服務(wù)器性能優(yōu)化
應(yīng)用服務(wù)器就是網(wǎng)站業(yè)務(wù)處理的服務(wù)器，網(wǎng)站的業(yè)務(wù)代碼都部署在這里丽焊，是網(wǎng)站開(kāi)發(fā)最復(fù)雜较剃，變化最多的地方。優(yōu)化主要手段有緩存粹懒、集群重付、異步顷级。
1.分布式緩存
網(wǎng)站性能優(yōu)化第一定律：優(yōu)先考慮使用緩存優(yōu)化性能凫乖。
在整個(gè)網(wǎng)站應(yīng)用中，緩存幾乎無(wú)處不在弓颈，既存在于瀏覽器帽芽，也存在于應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，即可以對(duì)數(shù)據(jù)緩存翔冀，也可以對(duì)文件緩存导街，還可以對(duì)頁(yè)面片段進(jìn)行緩存，合理使用緩存纤子，對(duì)網(wǎng)站性能優(yōu)化意義重大搬瑰。
數(shù)據(jù)緩存主要存放那些讀寫(xiě)比高款票、很少變化的數(shù)據(jù)，如商品的條目信息泽论，熱門(mén)詞的搜索列表艾少，熱門(mén)商品信息等。應(yīng)用程序讀取數(shù)據(jù)時(shí)翼悴，先從緩存中去讀取缚够，如果讀取不到或數(shù)據(jù)已經(jīng)失效，再去數(shù)據(jù)庫(kù)中去讀鹦赎，同時(shí)將數(shù)據(jù)寫(xiě)入緩存谍椅。
網(wǎng)站數(shù)據(jù)訪問(wèn)通常遵循二八定律，即80%的訪問(wèn)落在20%的數(shù)據(jù)上古话，因次利用內(nèi)存的高速訪問(wèn)特性雏吭，將這20%的數(shù)據(jù)緩存起來(lái)，可很好的改善系統(tǒng)性能煞额，提高數(shù)據(jù)讀取速度思恐，降低存儲(chǔ)系統(tǒng)壓力。
緩存好處很多膊毁，但要合理使用胀莹。不合理使用緩存不但不能提高系統(tǒng)性能，還會(huì)成為系統(tǒng)的累贅婚温，甚至是風(fēng)險(xiǎn)描焰。哪些是不合理的使用緩存呢？
頻繁修改的數(shù)據(jù)
如果緩存中的數(shù)據(jù)是需要頻繁修改的數(shù)據(jù)栅螟，就會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)入緩存后荆秦，應(yīng)用還來(lái)不及讀取緩存，數(shù)據(jù)就已經(jīng)失效力图，緩存就沒(méi)有意義步绸，只會(huì)增加系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。一般來(lái)說(shuō)吃媒，放入緩存中的數(shù)據(jù)瓤介，至少讀取兩次，緩存才有意義赘那。
數(shù)據(jù)不一致性
一般會(huì)對(duì)緩存的數(shù)據(jù)設(shè)置失效時(shí)間刑桑，一旦超過(guò)失效時(shí)間，就會(huì)從數(shù)據(jù)庫(kù)中重新加載募舟。因此祠斧，應(yīng)用也要容忍一定時(shí)間的數(shù)據(jù)不一致性。
緩存可用性
緩存是提高數(shù)據(jù)讀取性能的拱礁，緩存數(shù)據(jù)丟失或者緩存不可用不會(huì)影響到應(yīng)用程序的處理-它可以從數(shù)據(jù)庫(kù)直接獲取數(shù)據(jù)琢锋。但隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展辕漂，緩存會(huì)承擔(dān)大部分?jǐn)?shù)據(jù)訪問(wèn)的壓力，緩存服務(wù)器有一定概率發(fā)生宕機(jī)吴超，不能因?yàn)榫彺娣?wù)器宕機(jī)钮热，然后把壓力全部傳給數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器也宕機(jī)烛芬。
通過(guò)分布式緩存服務(wù)器集群隧期，將緩存服務(wù)分布到多臺(tái)服務(wù)器上，一臺(tái)出現(xiàn)故障赘娄，不影響整個(gè)集群仆潮，不會(huì)對(duì)應(yīng)用產(chǎn)生影響，一定程度上提高緩存服務(wù)的高可用遣臼。
緩存穿透
如果因?yàn)椴磺‘?dāng)?shù)臉I(yè)務(wù)性置、或者惡意攻擊持續(xù)高并發(fā)第請(qǐng)求某個(gè)不存在的數(shù)據(jù)，由于緩存中沒(méi)有保存該數(shù)據(jù)揍堰，所有的請(qǐng)求都會(huì)落到數(shù)據(jù)庫(kù)上鹏浅，會(huì)給數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器造成很大的壓力，甚至崩潰屏歹。一個(gè)很簡(jiǎn)單的策略是隐砸，把不存在的數(shù)據(jù)也緩存起來(lái)(其value為null)。
2.異步操作
使用消息隊(duì)列將調(diào)用異步化蝙眶，可改善網(wǎng)站的擴(kuò)展性季希。事實(shí)上，還可以改善網(wǎng)站的性能幽纷。
在不使用消息隊(duì)列的情況下式塌，用戶(hù)的請(qǐng)求數(shù)據(jù)直接寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)。在高并發(fā)的情況下友浸，會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)造成巨大的壓力峰尝，同時(shí)也使得響應(yīng)延遲加劇。在使用消息隊(duì)列后收恢，用戶(hù)請(qǐng)求的數(shù)據(jù)發(fā)送給消息隊(duì)列后立即返回武学，再由消息隊(duì)列的消費(fèi)者進(jìn)程從消息隊(duì)列中獲取數(shù)據(jù)，異步寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)派诬。由于消息隊(duì)列服務(wù)器處理速度要比數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器快劳淆，因此用戶(hù)的響應(yīng)延遲可有效得到緩解链沼。
消息隊(duì)列具有很好的削峰作用--即通過(guò)異步處理默赂，將短時(shí)間高并發(fā)產(chǎn)生的事務(wù)消息存儲(chǔ)在消息隊(duì)列中，從而削平高峰的并發(fā)事務(wù)括勺。電子商務(wù)網(wǎng)站在促銷(xiāo)活動(dòng)中缆八，合理使用消息隊(duì)列曲掰，可有效抵御促銷(xiāo)活動(dòng)開(kāi)始大量涌入的訂單對(duì)系統(tǒng)造成的沖擊。
需要注意的是奈辰，由于數(shù)據(jù)寫(xiě)入消息隊(duì)列后立即返回給用戶(hù)栏妖，數(shù)據(jù)在后續(xù)的業(yè)務(wù)校驗(yàn)、寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)等操作可能失敗奖恰，因此在使用消息隊(duì)列進(jìn)行業(yè)務(wù)異步處理后吊趾，需要適當(dāng)修改業(yè)務(wù)流程進(jìn)行配合，如訂單提交后瑟啃，訂單數(shù)據(jù)寫(xiě)入消息隊(duì)列论泛，不能立即返回用戶(hù)訂單提交成功，需要在消息隊(duì)列的訂單消費(fèi)者進(jìn)程真正處理完該訂單蛹屿，甚至商品出庫(kù)后屁奏，再通過(guò)電子郵件或短信告知用戶(hù)訂單成功，以免交易糾紛错负。
3.使用集群
在網(wǎng)站高并發(fā)訪問(wèn)的場(chǎng)景下坟瓢，使用負(fù)載均衡技術(shù)為一個(gè)應(yīng)用搭建一個(gè)有多臺(tái)服務(wù)器組成的服務(wù)器集群，將并發(fā)訪問(wèn)請(qǐng)求分發(fā)到多臺(tái)服務(wù)器上處理犹撒，避免單一服務(wù)器負(fù)載壓力過(guò)大而響應(yīng)緩慢折联。
4.代碼優(yōu)化
網(wǎng)站的業(yè)務(wù)邏輯實(shí)現(xiàn)代碼主要部署在用于應(yīng)用服務(wù)器上，合理優(yōu)化業(yè)務(wù)代碼识颊，可以很好地改善網(wǎng)絡(luò)性能崭庸。
多線(xiàn)程編程
這是一個(gè)老生常談的話(huà)題了，這里不多贅述谊囚。多線(xiàn)程變成需要注意的問(wèn)題是線(xiàn)程安全問(wèn)題怕享，解決該問(wèn)題的手段主要有以下幾點(diǎn):
把對(duì)象設(shè)計(jì)為無(wú)狀態(tài)對(duì)象，使用局部對(duì)象镰踏，并發(fā)訪問(wèn)資源時(shí)使用鎖(會(huì)對(duì)系統(tǒng)性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響)
資源復(fù)用
系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)函筋，要盡量減少那些開(kāi)銷(xiāo)很大的系統(tǒng)資源創(chuàng)建和銷(xiāo)毀，比如數(shù)據(jù)庫(kù)連接奠伪，文件讀寫(xiě)跌帐，網(wǎng)絡(luò)通信連接、線(xiàn)程绊率、復(fù)雜對(duì)象等谨敛。從編程角度講，資源復(fù)用主要有兩種模式：?jiǎn)卫唾Y源池滤否。
垃圾回收
以JVM為例脸狸，其內(nèi)存主要可分為堆和棧，棧主要用于存儲(chǔ)線(xiàn)程上下文信息，炊甲，如方法參數(shù)泥彤、局部變量等。堆則主要是對(duì)象的存儲(chǔ)空間卿啡，對(duì)象的創(chuàng)建和銷(xiāo)毀吟吝、垃圾回收就在這里進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)大部分對(duì)象的生命周期都極其短暫颈娜，這部分對(duì)象產(chǎn)生的垃圾應(yīng)該被更快地收集剑逃，以釋放內(nèi)存。
小結(jié)：
網(wǎng)站性能優(yōu)化對(duì)最終用戶(hù)而言是一種主觀感受官辽，性能優(yōu)化的終極目的就是改善用戶(hù)的體驗(yàn)炕贵，使他們感覺(jué)訪問(wèn)網(wǎng)站很快。離開(kāi)這個(gè)目的野崇，追求技術(shù)上的高性能称开，都是舍本逐末，沒(méi)有多大意義乓梨。
即使在技術(shù)層面鳖轰，性能優(yōu)化也需要全面考慮，綜合權(quán)衡：性能提升一倍扶镀，但服務(wù)器數(shù)量也要增加一倍蕴侣；或者響應(yīng)時(shí)間縮短，同時(shí)數(shù)據(jù)一致性下降臭觉，這樣的優(yōu)化是否可以接受昆雀？這類(lèi)問(wèn)題的答案不是技術(shù)團(tuán)隊(duì)能回答的。歸根結(jié)底蝠筑，技術(shù)是為業(yè)務(wù)服務(wù)的狞膘，技術(shù)選型和架構(gòu)決策依賴(lài)業(yè)務(wù)規(guī)劃乃至企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃，離開(kāi)業(yè)務(wù)發(fā)展的支撐和驅(qū)動(dòng)什乙，技術(shù)走不遠(yuǎn)挽封，甚至還會(huì)迷路。
