【架构设计复习】高性能设计方案

2021-04-14 15:13:24 浏览数 (1)

文章目录

    • 设计方向
    • 处理方案
      • 集群部署
      • 多级缓存
      • 分库分表和索引优化,以及借助搜索引擎解决复杂查询问题。
      • 考虑NoSQL数据库的使用
      • 异步化
      • 限流
      • 对流量进行削峰填谷
      • 并发处理
      • 预计算
      • 缓存预热
      • 减少IO次数
      • 减少IO时的数据包大小
      • 程序逻辑优化
      • 各种池化技术的使用和池大小的设置
      • JVM优化
      • 锁选择
    • 处理方向

设计方向

  • 高性能:并行处理速度快,用户感受不到延迟。
  • 高可用:服务正常,不宕机的,服务稳定。
  • 高扩展:大流量,高并发来的时候可以加机器就提升性能。

处理方案

集群部署

通过负载均衡减轻单机压力。

多级缓存

包括静态数据使用CDN、本地缓存、分布式缓存等,以及对缓存场景中的热点key、缓存穿透、缓存并发、数据一致性等问题的处理。

分库分表和索引优化,以及借助搜索引擎解决复杂查询问题。

考虑NoSQL数据库的使用

比如HBase、TiDB等,但是团队必须熟悉这些组件,且有较强的运维能力。

异步化

将次要流程通过多线程、MQ、甚至延时任务进行异步处理。

限流

需要先考虑业务是否允许限流(比如秒杀场景是允许的),包括前端限流、Nginx接入层的限流、服务端的限流。

对流量进行削峰填谷

通过MQ承接流量。

并发处理

通过多线程将串行逻辑并行化。

预计算

比如抢红包场景,可以提前计算好红包金额缓存起来,发红包时直接使用即可。

缓存预热

通过异步任务提前预热数据到本地缓存或者分布式缓存中。

减少IO次数

比如数据库和缓存的批量读写、RPC的批量接口支持、或者通过冗余数据的方式干掉RPC调用。

减少IO时的数据包大小

包括采用轻量级的通信协议、合适的数据结构、去掉接口中的多余字段、减少缓存key的大小、压缩缓存value等。

程序逻辑优化

比如将大概率阻断执行流程的判断逻辑前置、For循环的计算逻辑优化,或者采用更高效的算法。

各种池化技术的使用和池大小的设置

包括HTTP请求池、线程池(考虑CPU密集型还是IO密集型设置核心参数)、数据库和Redis连接池等。

JVM优化

包括新生代和老年代的大小、GC算法的选择等,尽可能减少GC频率和耗时。

锁选择

读多写少的场景用乐观锁,或者考虑通过分段锁的方式减少锁冲突。

处理方向

  • 计算
  • IO

从计算和 IO 两个维度考虑所有可能的优化点,需要有配套的监控系统实时了解当前的性能表现,并支撑你进行性能瓶颈分析,然后再遵循二八原则,抓主要矛盾进行优化。

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