一、網(wǎng)站性能測試

（1）性能測試指標(biāo)：①響應(yīng)時(shí)間柔逼；②并發(fā)數(shù)吃挑；③吞吐量；④性能計(jì)數(shù)器遣鼓；

（2）性能測試方法：①性能測試；②負(fù)載測試重贺；③壓力測試骑祟；④穩(wěn)定性測試；

（3）性能優(yōu)化策略：

　∑稀①性能分析：檢查請求處理各個(gè)環(huán)節(jié)的日志次企，分析哪個(gè)環(huán)節(jié)響應(yīng)時(shí)間不合理，檢查監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分析影響性能的因素潜圃；

　∈愠病②性能優(yōu)化：Web前端優(yōu)化，應(yīng)用服務(wù)器優(yōu)化秉犹，存儲服務(wù)器優(yōu)化蛉谜；

二、Web前端性能優(yōu)化

（1）瀏覽器訪問優(yōu)化：

①減少http請求：因?yàn)閔ttp是無狀態(tài)的崇堵，每次請求的開銷都比較昂貴（需要建立通信鏈路型诚、進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而服務(wù)器端對于每個(gè)http請求都需要啟動獨(dú)立的線程去處理）鸳劳；減少http的主要手段是合并CSS狰贯、合并JS、合并圖片（CSS精靈赏廓，利用偏移定位image）涵紊；

　　②使用瀏覽器緩存：設(shè)置http頭中Cache-Control和Expires屬性幔摸；

　∶③啟用壓縮：可以對html、css既忆、js文件啟用Gzip壓縮驱负，可以達(dá)到較高的壓縮效率，但是壓縮會對服務(wù)器及瀏覽器產(chǎn)生一定的壓力患雇；

④CSS放頁面最上面跃脊，JS放頁面最下面：瀏覽器會在下載完全部CSS之后才開始對整個(gè)頁面進(jìn)行渲染，因此最好將CSS放在頁面最上面苛吱；而瀏覽器在加載JS后會立即執(zhí)行酪术，有可能會阻塞整個(gè)頁面，造成頁面顯示緩慢翠储，因此最好將JS放在頁面最下面绘雁；

　∠鹛邸⑤減少Cookie傳輸：一方面，太大的Cookie會嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)傳輸咧七；另一方面衰齐，對于某些靜態(tài)資源的訪問（如CSS任斋、JS等）發(fā)送Cookie沒有意義继阻；

（2）CDN加速：

CDN（內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)）仍然是一個(gè)緩存，它將數(shù)據(jù)緩存在離用戶最近的地方废酷，便于用戶以最快速度獲取數(shù)據(jù)瘟檩。即所謂的“網(wǎng)絡(luò)訪問第一跳”，如下圖所示：

CDN只將訪問頻度很高的熱點(diǎn)內(nèi)容（例如：圖片澈蟆、視頻墨辛、CSS、JS腳本等訪問頻度很高的內(nèi)容）進(jìn)行緩存趴俘，可以極大地加快用戶訪問速度睹簇，減少數(shù)據(jù)中心負(fù)載。

（3）反向代理：

　　反向代理服務(wù)器位于網(wǎng)站機(jī)房寥闪，代理網(wǎng)站W(wǎng)eb服務(wù)器接收Http請求太惠，對請求進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，如下圖所示：

　　反向代理服務(wù)器具有以下功能：

　∑１铩①保護(hù)網(wǎng)站安全：任何來自Internet的請求都必須先經(jīng)過代理服務(wù)器凿渊；

　　②通過配置緩存功能加速Web請求：減輕真實(shí)Web服務(wù)器的負(fù)載壓力缚柳；

　“Ｔ唷③實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡：均衡地分發(fā)請求，平衡集群中各個(gè)服務(wù)器的負(fù)載壓力秋忙；

三彩掐、應(yīng)用服務(wù)器性能優(yōu)化

（1）分布式緩存：

PS：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。緩存是指將數(shù)據(jù)存儲在相對較高訪問速度的存儲介質(zhì)中（如內(nèi)存）灰追，以供系統(tǒng)進(jìn)行快速處理響應(yīng)用戶請求佩谷。

①緩存本質(zhì)是一個(gè)內(nèi)存Hash表，數(shù)據(jù)以(Key,Value)形式存儲在內(nèi)存中监嗜。

②緩存主要用來存放那些讀寫比很高谐檀、很少變化的數(shù)據(jù)，如商品的類目信息裁奇、熱門商品信息等桐猬。這樣，應(yīng)用程序讀取數(shù)據(jù)時(shí)刽肠，先到緩存中取溃肪，如緩存中沒有或失效免胃，再到數(shù)據(jù)庫中取出，重新寫入緩存以供下一次訪問惫撰。因此羔沙，可以很好地改善系統(tǒng)性能，提高數(shù)據(jù)讀取速度厨钻，降低存儲訪問壓力扼雏。

③分布式緩存架構(gòu)：一方面是以以JBoss Cache為代表的互相通信派；另一方面是以Memcached為代表的互不通信派夯膀；

JBoss Cache需要將緩存信息同步到集群中的所有機(jī)器诗充，代價(jià)比較大；而Memcached采用一種集中式的緩存集群管理诱建，緩存與應(yīng)用分離部署蝴蜓，應(yīng)用程序通過一致性Hash算法選擇緩存服務(wù)器遠(yuǎn)程訪問緩存數(shù)據(jù)，緩存服務(wù)器之間互不通信俺猿，因而集群規(guī)木ソ常可以輕易地?cái)U(kuò)容，具有良好的伸縮性押袍。

　　Memcached由兩個(gè)核心組件組成：服務(wù)端（ms）和客戶端（mc）诵冒，在一個(gè)memcached的查詢中，mc先通過計(jì)算key的hash值來確定kv對所處在的ms位置伯病。當(dāng)ms確定后造烁，客戶端就會發(fā)送一個(gè)查詢請求給對應(yīng)的ms，讓它來查找確切的數(shù)據(jù)午笛。因?yàn)檫@之間沒有交互以及多播協(xié)議惭蟋，所以 memcached交互帶給網(wǎng)絡(luò)的影響是最小化的。

（2）異步操作：

①使用消息隊(duì)列將調(diào)用異步化药磺，可改善網(wǎng)站的擴(kuò)展性告组，還可改善網(wǎng)站性能；

②消息隊(duì)列具有削峰的作用->將短時(shí)間高并發(fā)產(chǎn)生的事務(wù)消息存儲在消息隊(duì)列中癌佩，從而削平高峰期的并發(fā)事務(wù)木缝；

PS：任何可以晚點(diǎn)做的事情都應(yīng)該晚點(diǎn)再做。前提是：這個(gè)事兒確實(shí)可以晚點(diǎn)再做围辙。

（3）使用集群：

①在高并發(fā)場景下我碟，使用負(fù)載均衡技術(shù)為一個(gè)應(yīng)用構(gòu)建多臺服務(wù)器組成的服務(wù)器集群；

②可以避免單一服務(wù)器因負(fù)載壓力過大而響應(yīng)緩慢姚建，使用戶請求具有更好的響應(yīng)延遲特性矫俺；

③負(fù)載均衡可以采用硬件設(shè)備，也可以采用軟件負(fù)載。商用硬件負(fù)載設(shè)備（例如出名的F5）成本通常較高（一臺幾十萬上百萬很正常）厘托，所以在條件允許的情況下我們會采用軟負(fù)載友雳，軟負(fù)載解決的兩個(gè)核心問題是：選誰、轉(zhuǎn)發(fā)铅匹，其中最著名的是LVS（Linux Virtual Server）押赊。

PS：LVS是四層負(fù)載均衡，也就是說建立在OSI模型的第四層——傳輸層之上包斑，傳輸層上有我們熟悉的TCP/UDP流礁，LVS支持TCP/UDP的負(fù)載均衡。

LVS的轉(zhuǎn)發(fā)主要通過修改IP地址（NAT模式舰始，分為源地址修改SNAT和目標(biāo)地址修改DNAT）崇棠、修改目標(biāo)MAC（DR模式）來實(shí)現(xiàn)咽袜。有關(guān)LVS的詳情請參考：http://www.importnew.com/11229.html

（4）代碼優(yōu)化：

　⊥杈怼①多線程：使用多線程的原因：一是IO阻塞，二是多CPU询刹，都是為了最大限度地利用CPU資源谜嫉，提高系統(tǒng)吞吐能力，改善系統(tǒng)性能凹联；

②資源復(fù)用：目的是減少開銷很大的系統(tǒng)資源的創(chuàng)建和銷毀沐兰，主要采用兩種模式實(shí)現(xiàn)：單例（Singleton）和對象池（Object Pool）。例如蔽挠，在.NET開發(fā)中住闯，經(jīng)常使用到的線程池，數(shù)據(jù)庫連接池等澳淑，本質(zhì)上都是對象池比原。

　　③數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：在不同場合合理使用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)杠巡，可以極大優(yōu)化程序的性能量窘。

　　④垃圾回收：理解垃圾回收機(jī)制有助于程序優(yōu)化和參數(shù)調(diào)優(yōu)氢拥，以及編寫內(nèi)存安安全的代碼蚌铜。這里主要針對Java（JVM）和C#（CLR）一類的具有GC（垃圾回收機(jī)制）的語言。

四嫩海、存儲性能優(yōu)化

（1）機(jī)械硬盤 還是 固態(tài)硬盤冬殃？

①機(jī)械硬盤：通過馬達(dá)驅(qū)動磁頭臂，帶動磁頭到指定的磁盤位置訪問數(shù)據(jù)叁怪。它能夠?qū)崿F(xiàn)快速順序讀寫审葬，慢速隨機(jī)讀寫。

②固態(tài)硬盤（又稱SSD）：無機(jī)械裝置，數(shù)據(jù)存儲在可持久記憶的硅晶體上耳璧，因此可以像內(nèi)存一樣快速隨機(jī)訪問成箫。

　　在目前的網(wǎng)站應(yīng)用中，大部分應(yīng)用訪問數(shù)據(jù)都是隨機(jī)的旨枯，這種情況下SSD具有更好的性能表現(xiàn)蹬昌，但是性價(jià)比有待提升（蠻貴的，么么嗒）攀隔。

（2）B+樹 vs LSM樹

　≡矸贰①傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫廣泛采用B+樹，B+樹是對數(shù)據(jù)排好序后再存儲昆汹，加快數(shù)據(jù)檢索速度明刷。

PS：目前大多數(shù)DB多采用兩級索引的B+樹，樹的層次最多三層满粗。因此可能需要5次磁盤訪問才能更新一條記錄（三次磁盤訪問獲得數(shù)據(jù)索引及行ID辈末，一次數(shù)據(jù)文件讀操作，一次數(shù)據(jù)文件寫操作映皆，終于知道數(shù)據(jù)庫操作有多麻煩多耗時(shí)了）

　〖菲浮②NoSQL（例如：HBase）產(chǎn)品廣泛采用LSM樹：

具體思想是：將對數(shù)據(jù)的修改增量保持在內(nèi)存中，達(dá)到指定的大小限制后將這些修改操作批量寫入磁盤捅彻。不過讀取的時(shí)候稍微麻煩组去，需要合并磁盤中歷史數(shù)據(jù)和內(nèi)存中最近的修改操作，所以寫入性能大大提升步淹，讀取時(shí)可能需要先看是否命中內(nèi)存从隆，否則需要訪問較多的磁盤文件。

LSM樹的原理是：把一棵大樹拆分成N棵小樹缭裆，它首先寫入內(nèi)存中键闺，隨著小樹越來越大，內(nèi)存中的小樹會被清除并寫入到磁盤中幼驶，磁盤中的樹定期可以做合并操作艾杏，合并成一棵大樹，以優(yōu)化讀性能盅藻。

　　LSM樹的優(yōu)勢在于：在LSM樹上進(jìn)行一次數(shù)據(jù)更新不需要磁盤訪問购桑，在內(nèi)存即可完成，速度遠(yuǎn)快于B+樹氏淑。

五勃蜘、學(xué)習(xí)總結(jié)

對于網(wǎng)站的高性能架構(gòu)這一章的閱讀，通過大牛的書籍我們學(xué)到了從三個(gè)主要方面的性能優(yōu)化策略假残，雖然都是理論缭贡，而且還只是淺顯地說明炉擅，但是對于我們這些廣大的開發(fā)菜鳥來說，擴(kuò)展知識面阳惹，了解一點(diǎn)優(yōu)化策略不是一件壞事谍失，我們可以從中注意到日常的代碼規(guī)范，如何寫出高效的代碼也是一件值得研究的事兒莹汤。在書中快鱼，看到了作者寫了這樣一句話，貼出來與各位正在學(xué)習(xí)途中的菜鳥們共享：“歸根結(jié)底纲岭，技術(shù)是為業(yè)務(wù)服務(wù)的抹竹，技術(shù)選型和架構(gòu)決策依賴業(yè)務(wù)規(guī)劃乃至企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃，離開業(yè)務(wù)發(fā)展的支撐和驅(qū)動止潮，技術(shù)走不遠(yuǎn)窃判，甚至還會迷路”。出來實(shí)習(xí)了一年多喇闸，對這句話感慨頗多袄琳，也吃了很多的虧，在和客戶的溝通交流上也有了自己的一點(diǎn)感悟仅偎，所以貼出來與各位園友共勉跨蟹。最后雳殊，希望作為菜鳥的我們橘沥，在技術(shù)這條路上能夠走得遠(yuǎn)一些，迷路不重要夯秃，重要的是能夠迷途知返座咆，么么嗒！再過一個(gè)多月仓洼，就要開始找工作了介陶，希望在此期間能夠認(rèn)真閱讀完自己的計(jì)劃書單，加油色建！

參考文獻(xiàn)

（1）李智慧哺呜，《大型網(wǎng)站技術(shù)架構(gòu)-核心原理與案例分析》，http://item.jd.com/11322972.html

（2）周言之箕戳，《Memcached詳解》某残，http://blog.csdn.net/zlb824/article/details/7466943

（3）百度百科，CDN陵吸，http://baike.baidu.com/view/8689800.htm

（4）王晨純玻墅，《Web基礎(chǔ)架構(gòu)：負(fù)載均衡和LVS》，http://www.importnew.com/11229.html

（5）輝之光壮虫，《B樹澳厢、B-樹、B+樹》，http://www.cnblogs.com/oldhorse/archive/2009/11/16/1604009.html

（6）yanghuahui's blog剩拢，《LSM樹由來线得、設(shè)計(jì)思想以及應(yīng)用到HBase的索引》，http://www.cnblogs.com/yanghuahui/p/3483754.html

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