Web开发中说高并发的时候,我们在说什么

53    2017-08-27 20:55

这并不是一个回答的问题的文章,而是由此引发的一个思考。

大家先心里仔细想想,当你们听到高并发网站时,心里对这个网站是个什么概念?首先想到的是淘宝吗?带着问题,我们一起思考技术

写这个话题是因为我对搜索引擎给我的答案很不满意,然后决定把思考的一些东西分享出来,希望可以大家彼此讨论下。

我们经常在面试的时候,被问到有没有高并发的经验?先不说哪些考高并发的装逼公司(有部分是面试官确实装逼)。我思考的是什么才算是高并发?你一天几个pv肯定高不了。首先在网上查找一下,并未找到明确的标准定义。那么什么是并发呢?

并发,在操作系统中,是指一个时间段中有几个程序都处于已启动运行到运行完毕之间,且这几个程序都是在同一个处理机上运行,但任一个时刻点上只有一个程序在处理机上运行。

摘自百度百科

我们说的高并发是什么?

上面的定义明显不是我们通常所言的并发,在互联网时代,所讲的并发、高并发,通常是指并发访问。也就是在某个时间点,有多少个访问同时到来。

我看到有人给高并发下了类似这样的定义:

高并发通常是指我们提供的系统服务能够同时并行处理很多请求。

来看看这个定义,这里首先把并发给混淆到并行了。关于并发并行的区别看这里(https://laike9m.com/blog/huan-zai-yi-huo-bing-fa-he-bing-xing,61/),我就不多说,继续探讨并发。

然后定义又说很多请求?什么叫很多请求?做为中国人,这个词让我想象力一发不可收拾……好了,拉回来,继续本文。

高并发在网络上没有明确的定义。但根据我搜索情况,一般都是pv在千万级别以上的公司才会涉及到这个概念。所以我得出一个自定义概念:如果某个系统的日pv在千万级别以上,他就可能是一个高并发的系统。

为什么说是可能?那是因为有的公司完全不走技术路线,全靠机器堆,这不在我们的讨论范围。为了避免装逼,我们下面主要讲并发(不谈高)

并发的问题,我们具体该关心什么?

讲真话,高并发是个比较抽象的概念。很难有一个统一的可衡量的标准。哪么有一些其它维度的标准指标来衡量系统的性能吗?搬出以前计算机课程里边的一些指标来跟大家聊聊。

先声明几个概念,别打瞌睡。

  • QPS(TPS):每秒钟 request/事务 数量,在互联网领域,指每秒响应请求数(指http请求);

  • 吞吐量:单位时间内处理的请求数量(通常由QPS与并发数决定);

  • 响应时间:系统对一个请求做出响应的平均时间。例如系统处理一个HTTP请求需要200ms,这个200ms就是系统的响应时间(我认为这里应该仅包含处理时间,网络传输时间忽略)。

这里一定要注意呃,QPS ≠ 并发数

并发是指,某个时刻有多少个访问同时到来。QPS是指秒钟响应的请求数量。那么这里就肯容易推算出一个公式:

QPS = 并发数 / 平均响应时间

后面我们的分析都是围绕这个公示来进行展开,没明白的再回味一下。

现在我们来假设一个场景:既然QPS是每秒钟处理的http请求数量。那么1s = 1000ms。假设我们当前一个http请求服务器处理完成需要100ms(即那么 平均响应时间 = 100ms )。那么它1s钟可以处理10个请求。也就是说 qps = 10。推算出 并发数 = 10

常常我们被问到高并发的问题,其实从某种程度上来说,他们是想问怎么提高现有程序的性能。现在我们基于上面的假设,来进行分析。假设现在有个系统性能上就是我们上面的假设,它每天有 300万pv,运行在单机上(当然经常宕机),按照上面的系统性能数据,给出优化解决方案。

提高并发能力

通过上面的分析,要提升并发能力,我们就需要提升我们的qps(其实这里并不完全正确,为了说明问题,我们先放弃一部分正确性

最快速解决方案,就是增加机器。我们根据以上情况来实际计算一下。

  • 访问量:200w pv

  • QPS:10

根据日常经验,80% 的访问量集中在 20%的时间,算一下这 200w pv实际需要机器达到多少qps才能满足。

qps = (200w * 0.8) / (24 * 3600 * 0.3)

qps = 61.7

实际上如果在单机上,要求我们每秒钟处理请求必须达到 61.7 以上才行,而实际上我们当前系统的qps是 10。那么怎么解决?

方案一:上机器

个人的能力是有限的,团队的力量是无穷的。既然一台机器搞不定,我们就多上几台机器。这就涉及到db主从、读写分离、负载均衡等技术。

它的原理就是分流,把以前集中的压力分散开来。改方案见效快,灵活,实践起来也更快。

方案二:增加单机性能

单机到底性能能够增加到一个什么程度,这取决于你的机器配置,也取决于你的服务到底有多复杂。

ps: 写到这里突然有点能够理解为什网上对高并发都是讲很多请求,没有具体数据了,因为这真的只能针对业务来讲,100个并发对静态网页来说根本没有的事儿,但是对于某些密集计算型的估计…

那么常见的单机如何提升性能?比如:增加不常变化数据的缓存,开启php的opcache,优化代码(如:n+1问题、多重嵌套循环、深层递归等),db表优化等等。由于这些每一个点拿出来都够写一本书了。咋就不继续下去。

总结

由于笔者自己也是没有实际经历过kw级别pv场景,很多东西讲的不一定对,本文也是理清自己的一点思路。希望能够与更多朋友进行讨论。

也希望本文能够解决你的一点疑惑,让我们能够从高大上的概念落实到实际问题中去。

参考资料

  • 并发和并行的区别(https://laike9m.com/blog/huan-zai-yi-huo-bing-fa-he-bing-xing,61/)

  • 系统性能测试想个概念(http://www.ha97.com/5095.html)


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