記一次線上商城系統(tǒng)高并發(fā)的優(yōu)化
對(duì)于線上系統(tǒng)調(diào)優(yōu)，它本身是個(gè)技術(shù)活，不僅需要很強(qiáng)的技術(shù)實(shí)戰(zhàn)能力，很強(qiáng)的問題定位，問題識(shí)別，問題排查能力，還需要很豐富的調(diào)優(yōu)能力。
本篇文章從實(shí)戰(zhàn)角度，從問題識(shí)別，問題定位，問題分析，提出解決方案，實(shí)施解決方案，監(jiān)控調(diào)優(yōu)后的解決方案和調(diào)優(yōu)后的觀察等角度來與大家一起交流分享本次線上高并發(fā)調(diào)優(yōu)整個(gè)閉環(huán)過程。
一、項(xiàng)目簡(jiǎn)要情況概述
該項(xiàng)目為基于SSM架構(gòu)的商城類單體架構(gòu)項(xiàng)目，其中有一個(gè)秒殺重磅模塊，如下為當(dāng)前線上環(huán)境的簡(jiǎn)要架構(gòu)部署圖，大致描述一下：
(1)項(xiàng)目為SSM架構(gòu)
(2)服務(wù)器類別：1臺(tái)負(fù)載均衡服務(wù)器(F5),3臺(tái)運(yùn)用程序服務(wù)器，1臺(tái)計(jì)時(shí)器服務(wù)器,1臺(tái)redis服務(wù)器，1臺(tái)圖片服服務(wù)器和1臺(tái)基于Pass架構(gòu)的Mysql主從服務(wù)器(微軟云)
(3)調(diào)用邏輯：下圖為簡(jiǎn)要調(diào)用邏輯
二、何為單體架構(gòu)項(xiàng)目
從架構(gòu)發(fā)展角度，軟件項(xiàng)目經(jīng)歷了如下階段的發(fā)展：
1.單體架構(gòu)：可理解為傳統(tǒng)的前后端未分離的架構(gòu)
2.垂直架構(gòu)：可理解為前后端分離架構(gòu)
3.SOA架構(gòu)：可理解為按服務(wù)類別，業(yè)務(wù)流量，服務(wù)間依賴關(guān)系等服務(wù)化的架構(gòu)，如以前的單體架構(gòu)ERP項(xiàng)目，劃分為訂單服務(wù)，采購(gòu)服務(wù)，物料服務(wù)和銷售服務(wù)等
4.微服務(wù)：可理解為一個(gè)個(gè)小型的項(xiàng)目，如之前的ERP大型項(xiàng)目，劃分為訂單服務(wù)(訂單項(xiàng)目)，采購(gòu)服務(wù)(采購(gòu)項(xiàng)目)，物料服務(wù)(物料項(xiàng)目)和銷售服務(wù)(銷售項(xiàng)目)，以及服務(wù)之間調(diào)用
三、本SSM項(xiàng)目引發(fā)的線上問題
1.當(dāng)秒殺的時(shí)候，cpu暴增
該系統(tǒng)每天秒殺分為三個(gè)時(shí)間端：10點(diǎn)，13點(diǎn)和20點(diǎn)，如下為秒殺的簡(jiǎn)要頁面
圖1
圖2
?圖3
2.單臺(tái)運(yùn)用服務(wù)器cpu?
3.單臺(tái)運(yùn)用服務(wù)器請(qǐng)求數(shù)
4.rdis連接數(shù)（info clients）
這個(gè)未保存截圖，記得是600左右
connected_clients:600?
5.mysql請(qǐng)求截圖
四、排查過程及分析
（一）排查思路
根據(jù)服務(wù)部署和項(xiàng)目架構(gòu)，從如下幾個(gè)方面排查：
（1）運(yùn)用服務(wù)器：排查內(nèi)存，cpu,請(qǐng)求數(shù)等；
（2）文件圖片服務(wù)器：排查內(nèi)存，cpu,請(qǐng)求數(shù)等；
（3）計(jì)時(shí)器服務(wù)器：排查內(nèi)存，cpu,請(qǐng)求數(shù)等；
（4）redis服務(wù)器：排查內(nèi)存，cpu,連接數(shù)等；
（5）db服務(wù)器：排查內(nèi)存，cpu,連接數(shù)等；
（二）排查過程
在秒殺后30分鐘內(nèi)，
1.運(yùn)用程序服務(wù)器cpu暴增，內(nèi)存暴增，造成cpu和內(nèi)存暴增的根本原因是請(qǐng)求數(shù)過高，單臺(tái)運(yùn)用服務(wù)器達(dá)到3000多；
2.redis請(qǐng)求超時(shí)
3.jdbc連接超時(shí)
4.通過gc查看，發(fā)現(xiàn)24小時(shí)內(nèi)，F(xiàn)ullGC發(fā)生了152次
5.再看看堆棧，發(fā)現(xiàn)有一些線程阻塞和死鎖
jstat -l pid，也可以通過VisualVM分析
6.發(fā)現(xiàn)有2000多個(gè)線程請(qǐng)求無效資源
（三）造成本次系統(tǒng)異常主要因素分析
(1)在秒殺時(shí)，請(qǐng)求量過高，導(dǎo)致運(yùn)用服務(wù)器負(fù)載過高；
(2)redis連接池滿，獲取不到連接，connot get a connection from thread pool
(3)jdbc連接池滿，獲取不到連接和超時(shí)
(4)存在大對(duì)象代碼，如向list集合中不停添加對(duì)象，不能及時(shí)回收對(duì)象導(dǎo)致內(nèi)存增加，頻繁發(fā)生Full GC
(5)tomcat并發(fā)參數(shù)，jvm優(yōu)化參數(shù)，jedis配置參數(shù)，jdbc配置參數(shù)不合理
(6)未對(duì)請(qǐng)求量進(jìn)行削峰和限流
(7)資源連接未及時(shí)釋放，如redis連接，jdbc連接未及時(shí)釋放
五、最終解決方案
1.增加運(yùn)用服務(wù)，做流量削峰和分流
由于該項(xiàng)目未增加MQ，因此只能采用硬負(fù)載，增加服務(wù)器水平擴(kuò)展方式來實(shí)現(xiàn)流量削峰和流量分流
2.優(yōu)化jvm參數(shù)，如下為本次優(yōu)化后的參數(shù)
JAVA_OPTS="-server -Xmx9g -Xms9g -Xmn3g -Xss500k -XX:+DisableExplicitGC -XX:MetaspaceSize=2048m -XX:MaxMetaspaceSize=2048m -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+CMSParallelRemarkEnabled -XX:LargePageSizeInBytes=128m -XX:+UseFastAccessorMethods -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70 -Dfile.encoding=UTF8 -Duser.timezone=GMT+08"關(guān)于這個(gè)jvm參數(shù)的優(yōu)化，jvm理論是怎樣的，官方建議是怎樣的，實(shí)戰(zhàn)是怎樣的，將在下篇文章中分析。
3.優(yōu)化tomcat并發(fā)相關(guān)參數(shù)
主要是兩方面：
(1)修改bio協(xié)議為nio2? (2)根據(jù)服務(wù)器配置，業(yè)務(wù)場(chǎng)景，業(yè)務(wù)流量等合理設(shè)置相關(guān)參數(shù)，盡量達(dá)到最優(yōu)
關(guān)于tomcat相關(guān)參數(shù)優(yōu)化，在接下來的文章中分析。
4.redis 和jdbc參數(shù)優(yōu)化
由于涉及到安全性問題，這里不列出
5.代碼優(yōu)化
(1)優(yōu)化掉大對(duì)象
(2)優(yōu)化未及時(shí)釋放的對(duì)象和連接資源
6.解決000多個(gè)線程請(qǐng)求無效資源問題
在conf/context.xml增大緩存
????cachingAllowed =?"true"
????cacheMaxSize =?"102400"
/> 六、最終優(yōu)化結(jié)果
經(jīng)過幾天觀察，系統(tǒng)平穩(wěn)
1.基本監(jiān)控
2.GC
3.抽樣器cou和內(nèi)存
cpu
內(nèi)存
七、總結(jié)
本篇文章從實(shí)戰(zhàn)角度，從問題識(shí)別，問題定位，問題分析，提出解決方案，實(shí)施解決方案，監(jiān)控調(diào)優(yōu)后的解決方案和調(diào)優(yōu)后的觀察等角度來與大家一起交流分享本次線上高并發(fā)調(diào)優(yōu)整個(gè)閉環(huán)過程，當(dāng)然，由于篇幅的限制，有些細(xì)節(jié)和優(yōu)化手段未在本篇文章中提及；雖然解決了該問題，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，該單體項(xiàng)目任然存在很大的問題和隱患，下面隨便舉幾個(gè)：
前后端緊耦合，未分離；
由于該系統(tǒng)秒殺業(yè)務(wù)屬于非持續(xù)性并發(fā)，即局部性并發(fā)，當(dāng)前并未做局部并發(fā)架構(gòu)的調(diào)整；
由于該系統(tǒng)秒殺業(yè)務(wù)與該項(xiàng)目緊緊耦合在一起，未進(jìn)行隔離，未獨(dú)立成單獨(dú)模塊，未單獨(dú)部署，從而存在因秒殺業(yè)務(wù)造成整個(gè)系統(tǒng)癱瘓的風(fēng)險(xiǎn)；
未做流量削峰和流量限流，如加mq等軟手段；
redis未做高可用集群。
- END -
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