高性能服务器架构思路「不仅是思路」

在处事器端措施开拓规模，机能题目一向是备受存眷的重点。业界有大量的框架、组件、类库都是以机能为卖点而广为人知。然而，处事器端措施在机能题目上应该有何种根基思绪，这个却很少被这些项目标文档说起。本文正式但愿先容处事器端办理机能题目的根基计策和经典实践，并分为几个部门来声名：

1.缓存计策的观念和实例

2.缓存计策的难点：差异特点的缓存数据的整理机制

3.漫衍计策的观念和实例

4.漫衍计策的难点：共享数据安详性与代码伟大度的均衡

缓存

缓存计策的观念

我们提随处事器端机能题目的时辰，每每会夹杂不清。由于当我们会见一个处事器时，呈现处事卡住不能获得数据，就会以为是“机能题目”。可是现实上这本机能题目也许是有差异的缘故起因，示意出来都是针对客户哀求的耽误很长乃至间断。我们来看看这些缘故起因有哪些：第一个是所谓并发数不敷，也就是同时哀求的客户过多，导致高出容纳手段的客户被拒绝处事，这种环境每每会由于处事器内存耗尽而导致的;第二个是处理赏罚耽误过长，也就是有一些客户的哀求处理赏罚时刻已经高出用户可以忍受的长度，这种环境经常示意为CPU占用满额100%。

我们在处事器开拓的时辰，最常用到的有下面这几种硬件：CPU、内存、磁盘、网卡。个中CPU是代表计较机处理赏罚时刻的，硬盘的空间一样平常很大，首要是读写磁盘会带来较量大的处理赏罚耽误，而内存、网卡则是受存储、带宽的容量限定的。以是当我们的处事器呈现机能题目的时辰，就是这几个硬件某一个乃至几个都呈现负荷占满的环境。这四个硬件的资源一样平常可以抽象成两类：一类是时刻资源，好比CPU和磁盘读写;一类是空间资源，好比内存和网卡带宽。以是当我们的处事器呈现机能题目，有一个最根基的思绪，就是——时刻空间转换。我们可以举几个例子来声名这个题目。

水坝就是用水库空间来换流量时刻的例子

当我们会见一个WEB的网站的时辰，输入的URL地点会被处事器酿成对磁盘上某个文件的读取。假若有大量的用户会见这个网站，每次的哀求城市造成对磁盘的读操纵，也许会让磁盘不堪重负，导致无法即时读取到文件内容。可是假如我们写的措施，会把读取过一次的文件内容，长时刻的生涯在内存中，当有其它一个对同样文件的读取时，就直接从内存中把数据返回给客户端，就无需去让磁盘读取了。因为用户会见的文件每每很齐集，以是大量的哀求也许都能从内存中找到生涯的副本，这样就能大大进步处事器能承载的会见量了。这种做法，就是用内存的空间，调换了磁盘的读写时刻，属于用空间换时刻的计策。

利便面预先缓存了大量的烹调操纵

举其它一个例子：我们写一个收集游戏的处事器端措施，通过读写数据库来提供玩家资料存档。假若有大量玩家进入这个处事器，一定有许多玩家的数据资料变革，好比进级、得到兵器等等，这些通过读写数据库来实现的操纵，也许会让数据库历程负荷过重，导致玩家无法即时完成游戏操纵。我们会发明游戏中的读操纵，大部门都是针是对一些静态数据的，好比游戏中的关卡数据、兵器道具的详细信息;而许多写操纵，现实上是会包围的，好比我的履历值，也许每打一个怪城市增进几十点，可是最跋文录的只是最终的一个履历值，而不会记录下打怪的每个进程。以是我们也可以行使时空转换的计策来提供机能：我们可以用内存，把那些游戏中的静态数据，都一次性读取并生涯起来，这样每次读这些数据，都和数据库无关了;而玩家的资料数据，则不是每次变革都去写数据库，而是先在内存中保持一个玩家数据的副本，全部的写操纵都先去写内存中的布局，然后按期再由处事器主动写回到数据库中，这样可以把多次的写数据库操纵酿成一次写操纵，也能节减许多写数据库的耗损。这种做法也是用空间换时刻的计策。

拼装家具很省运输空间，可是安装很费时

最后说说用时刻换空间的例子：假设我们要开拓一个企业通信录的数据存储体系，客户要求我们能生涯下通信录的每次新增、修改、删除操纵，也就是这个数据的全部改观汗青，以便可以让数据回退到任何一个已往的时刻点。那么我们最简朴的做法，就是这个数据在任何变革的时辰，都拷贝一份副本。可是这样会很是的挥霍磁盘空间，由于这个数据自己变革的部门也许只有很小一部门，可是要拷贝的副本也许很大。这种环境下，我们就可以在每次数据变革的时辰，都记下一笔记录，内容就是数据变革的环境：插入了一条内容是某某的接洽要领、删除了一条某某的接洽要领……，这样我们记录的数据，仅仅就是变革的部门，而不必要拷贝许多份副本。当我们必要规复到任何一个时刻点的时辰，只必要按这些记录依次对数据修改一遍，直到指定的时刻点的记录即可。这个规复的时刻也许会有点长，可是却可以大大节减存储空间。这就是用CPU的时刻来换磁盘的存储空间的计策。我们此刻常见的MySQL InnoDB日记型数据表，以及SVN源代码存储，都是行使这种计策的。

其它，我们的Web处事器，在发送HTML文件内容的时辰，每每也会先用ZIP压缩，然后发送给赏识器，赏识器收到后要先解压，然后才气表现，这个也是用处事器和客户端的CPU时刻，来调换收集带宽的空间。

（编辑：河北网）

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