性能优化（1）

本周是跟随李智慧老师学习架构师训练营的第七周，现将本周主要内容总结如下：

性能优化指标：响应时间、吞吐量、并发数、性能计数器（CPU IO MEMORY LOAD 等）等

HPS（每秒 http 请求数）、QPS、TPS

吞吐量 = （1000/响应时间 ms） * 并发数

常见性能测试分类：性能测试、负载测试、压力测试、稳定性测试

全链路压测：在线上特定业务场景下，将相关的链路串联起来同时施压，指导线上流量规划和性能优化。

数据隔离方法：

1.逻辑隔离：通过特殊标记和正常数据进行区分，可能污染线上数据，破坏线上数据的安全性

2.虚拟隔离：在需要写数据的地方进行 mock，不真正写数据，影响准确性

3.物理隔离：写数据地方进行流量识别，写到其他地方

性能优化的基本原则：测试要优化的软件、了解要优化的软件

方法：性能测试，指标分析、架构与代码分析、架构与代码优化、性能测试

分层思想：

1.机房与骨干网络优化：异地多活，专线网络，CDN

2.服务器与硬件：CPU,磁盘、网卡

3.操作系统：操作系统参数配置

4.虚拟机：虚拟机参数配置

5.基础组件：有事仅更换基础组件版本也能大幅提升性能

6.软件架构：缓存、异步、集群

7.软件代码：设计模式、并发编程、池化技术、异步、数据结构

进程与线程：处于运行期的进程数小于等于 cpu 核数

锁：CAS、偏向锁、轻量级锁、重量级锁、可重入锁，公平/非公平锁、独占锁、共享锁（一般指定共享数目）、读写锁，自旋锁（不阻塞，减少上下文切换，增加 cpu 计算），分段锁（CHM）

以下两题，至少选做一题

1. 性能压测的时候，随着并发压力的增加，系统响应时间和吞吐量如何变化，为什么？

2. 用你熟悉的编程语言写一个 Web 性能压测工具，输入参数：URL，请求总次数，并发

数。输出参数：平均响应时间，95%响应时间。用这个测试工具以 10 并发、100 次请

求压测 www.baidu.com。

1.我们假设一个理发店（服务器）有 3 个理发师（CPU），每个理发师服务一个客户需要 1s（响应时间），当有一个客户理发时，一个理发师就能处理，表现就是：系统并发 1，响应时间 1s，系统吞吐量 1，CPU 利用率是 1/3。同理 2 个客户理发时，需要两个理发师处理，表现是：系统并发 2、响应时间 1s,系统吞吐量 2。直到 3 个客户，随着并发数的增加系统的响应时间不变，吞吐量增加。当有 4 个客户理发时，有一个客户就需要等待，系统响应时间增加。并发进一步增加，例如到达 12 时，有些客户可能因为等待时间过长而选择离开，这就好比，超过了系统的最大响应时间，系统出问题了。