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网站高并发解决方案(理论知识)

2018-07-29 11:47 仙士可

微信公众号:PHP在线

当面试官问:"网站高并发怎么做?"时,该怎么回?
在高并发下,我们(初级程序员)能做什么?

一:mysql方面

mysql方面,我们主要要从以下几点去考虑:

1:索引

mysql其实没有想象中的那么差,相反,mysql表数据,只要查到了索引,都不会慢,(1.5亿数据表查索引0.0几秒),所以mysql索引是个好东西,用好之后,查询效率自然很快,

所以,数据表设计,一定要考虑全面,给查询频繁使用的字段增加索引,或者组合索引

索引学习传送门https://www.cnblogs.com/zhaobingqing/p/7071331.html

2:查询数据缓存

配置数据,某些变更不频繁或查询频繁的数据可以通过redis,memcache,file(不推荐)等方式增加缓存,避免数据库频繁查询造成额外的数据库性能消耗

场景一:进网站的轮播图,由于变更不频繁,可以设置缓存1天,当轮播图修改更新时,更新缓存

场景二:10万个会员的聊天室,进来需要查询聊天记录,由于聊天记录变更频繁并且查询频繁,可设置缓存1-3秒,缓存失效才去取一次数据库,将大部分查询都进入缓存中查询,大大降低了数据库压力

3:查询逻辑优化

场景一:当你想在一个1000万的访问表,统计会员A的访问记录时,你会发现,就算给会员id增加了索引,也会很慢,因为这个涉及到了数据命中条数

mysql命中条数越多,则查询越慢

优化方案:由于是访问表,不算是重要数据,可增加一个统计表,统计每天的访问数量,当你要查会员A的访问总数,则直接去sum统计表中的数据,大大提高了性能

场景二:某个抽奖程序,A奖品限制每天只能出1万个,判断当天是否超出限制时,一般情况是count(1) 查出奖记录表,这样做是不正确的,正确做法:

1:增加个库存字段,每天自动更新为10000,每次抽中减一,判断是否出完只需要查看库存字段

2:增加个计数表,按每天为单位,每次抽中则字段num+1,判断是否超出限制,只需要查出当天记录的num字段比对就行

场景三:高并发下,会员抢10万个红包怎么做?

每天新增1万条奖品记录,并生成缓存队列(redis),每次抢完则从队列中取数据,抢完批量更新回数据库

场景三:额,不算是场景了,当有一个表,字段数有50,而你取数据只需要10个字段时,尽量把select * 写成 select 字段名,字段名,可以让mysql节省没必要的返回数据,从而影响效率

二:服务器硬盘方面

大多数人,可能不知道有iops(硬盘每秒输入输出量)这个东西存在,所以在硬盘方面的优化直接被忽略了

下图是阿里云的各硬盘比对

通俗来讲,就是硬盘的每秒读取文件的数量有限,举个例子,你的程序从启动到输出include了100个文件,高效云盘的iops是3000,代表着你的程序,每秒最多只可以访问3000/100=30的并发数(只是理论数据,当大并发下,操作系统会适当的优化)

这就是laravel框架慢的原因,加载的文件太多了

优化方案?优化方案,在前几个月,我的圈子有讨论过,具体方案有以下几种

1:将php框架,编译成一个php文件,这样一次请求下来,只有一个文件的输出,大大的降低了硬盘的压力,其实,tp3.2就已经有了这个功能,只是大家没注意而已

http://document.thinkphp.cn/manual_3_2.html#app_compile

2:在swoole文档中,韩大有说https://wiki.swoole.com/wiki/page/836.html

在linux中,/dev/shm是映射的内存路径,当框架启动时,将框架代码复制到该文件夹下面去运行(注意,内存,关机数据就会没有,只能保存固定的业务代码,不能保存业务数据)

windows也有内存盘,可以实现该操作

内存读取速度非常快,所以并不用担心磁盘I/O问题

三:服务器带宽方面

服务器,带宽是非常贵的,而网站的访问都离不开带宽,

下图是我的博客一次请求下来的网页大小

一次请求就需要600kb,这相当于什么呢?当我服务器带宽只有1m(出口带宽128kb/s)时,某次访问进来,最少需要600/128约等于5秒的时间
相当于我服务器的秒并发量只有1/6……

何况这只是个博客,商城呢?假设商城的请求大小有1m,服务器带宽有100M(12.8m/s)的话,秒并发量最多只有12.8…..

这就是带宽方面的限制了
当然,浏览器在一次请求之后,会智能的缓存页面(js,css,图片等静态文件),这样大大的节省了服务器带宽,但是新进来的用户,或者有用户禁止了缓存页面,就得请求这么多数据了

至于优化方案,我的方案是上cdn(内容分发网络)

它的大致原理是:将域名转到他们的dns服务器,由他们进行管理域名的请求ip
例如:我的www.php20.cn,将dns转移到百度云cdn,那么所有访问www.php20.cn的请求都会被百度云cdn接管

在在某个地区(百度云cdn有多个地区的服务器,保证网站资源第一时间响应给用户)第一次请求时,由于百度云还没有缓存,将会请求正确的服务器地址(百度云cdn后台域名解析),把数据返回给用户端并缓存到百度云cdn

当有缓存之后,百度云将不再请求服务器的资源,将百度云缓存的静态数据,直接返回给用户端,这就是cdn的作用了

所以,当网站上cdn之后,所有的静态文件请求,cdn会帮助你缓存,并不消耗服务器的带宽,大大的降低了带宽的消耗,唯一需要返回的,也就是动态输出的html文件了

四:使用nginx服务器

可能大家都知道,高并发下,都得使用nginx服务器,这是为什么呢?

咳咳,可以看以下文章https://www.cnblogs.com/yum777/p/6244935.html

五:php代码逻辑

再好的架构,也会死在垃圾代码上面,上面的一系列优化好了,那就是php方面了,主要注意以下几点:

1:多使用php内置函数(内置函数写在了php c底层,无需编译,速度快)
2:判断逻辑,(当有个奖品需要判断是每周2万个,每天最多5000个时,先判断是否超过了每周限制,当真的超出了每周限制时,将节省每天判断的时间)
3:避免循环运行sql语句(需要插入/更新多条数据时,请在循环外批量插入/更新)

http://www.php20.cn/article/sw/%E6%95%B0%E6%8D%AE/105  tp5好像已经内部实现了批量更新功能

4:尽量少的查询数据库

能一条语句查出的,尽量不要多条

例如,有个订单表,有2种付款方式(payment_type=1,payment_type=2),对应1个付款金额的字段(total_money),

当你需要统计2种付款方式总计金额时,大多数人会根据payment_type=1,=2进行查询2次数据,该怎么优化呢?

可以使用mysql的判断查询:http://www.php20.cn/article/sw/%E5%88%A4%E6%96%AD/95

5:过滤掉恶意请求

通过验证码,手机短信等方法,将机器人排除在外,为了避免恶意请求,可限制每秒请求次数不得超过10(普通人哪能点击这么快),当超过时,则系统底层拒绝响应,等到下一秒才可以继续请求

六:其他

本文一切都是理论知识,算是实践过,但是并发量不大,所以大神们勿喷,互相学习,如果有错误或者有其他优化方案


 
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