高性能web系统的架构和系统优化

目前的公司是一家电商公司，在互联网如火如荼的双11也能体验一把，在增加订单量的同时，也给软件带来了更大的挑战，软件架构就像一个人的心脏，汽车的发动机，如果系统的架构出了问题，这笔债迟早是要还的，08年奥运会抢票系统，聚美优品等在高并发的情况下都出现过宕机的情况，后来都对架构进行了改进。

说到软件架构，可能每个人都有不同的理解，但大致上分为两类：

组成派

软件系统的架构将系统描述为计算组件及组件之间的交互。

计算组件是泛指的，可以进一步细分为处理组件，数据组件，连接组件可以是子系统，框架，模块，类等不同粒度的软件单元

协作派

软件架构包含了关于一下问题的重要决策，对关键问题进行决策。

软件架构并不仅仅注重软件本身的结构和行为，还组中其他特性，使用，功能性，性能，弹性，重用，可理解性，经济和技术的限制的权衡。

下面我将从以下几个方面来谈一下如何建立高性能的web系统：

一、web系统架构

web系统架构图：



二、web系统优化

1、 网站前端的优化

建立web 集群

反向代理服务器工作在HTTP层，类似代理服务器，与普通的代理服务器不同的是，服务器在代理的后端，而不是客户端在代理的后端，可以考虑使用 eginx做反向代理服务器实现 web 服务器的负载均衡。

Css放到head 之间，js放到页面的最下面。

因为页面的加载是从上往下的顺序执行的，js文件在加载的时候会阻塞页面的执行，所以放到页面最下面可以先看到页面的内容，再去加载相应的js文件。

Css和js文件要合并和压缩。

因为浏览器的连接数是有限的，如果css 和 js 文件过多会导致浏览器的延迟等待。

使用独立的图片服务器和网站域名。

可以提高网站的并发能力。

网站的频道用独立的二级域名。
多个小图标可以考虑放到一个大图片上，然后用css 定位取到相应的内容
CDN 内容分发

对于像js，css，image, html 等静态内容可以做内容分发，可以把用户定位到最近的服务器上面。

减小cookie 的大小

因为页面每一个的回传都会把cookie文件提交过去，如果cookie 过大会浪费过多的网络资源。

网站动静文件分离

把静态文件放到一个独立的服务器上，可以考虑用eginx web服务器，eginx 静态文件的处理速度非常快，不是iis 所能比的。

页面内容进行压缩

页面内容要进行压缩，较少网络传输的压力，可以考虑用Gzip压缩。

对页面进行缓存

因内容而异，如果是不经常改变的内容，设置缓存的时间要长一些，从而减少服务器的压力。

不要使用iframe 控件

iframe 会阻碍页面的执行，最好不要使用，况且也不利于搜索引擎的收录。

页面的html标签不要放到一个大标签里面

因为一个标签在结束之前是不会呈现内容的，如果都把页面的内容都到一个表格中，只有到</table> 表格中的内容才会显示出来。

2、 后台的优化

使用缓存

建立多级别的缓存策略，可以考虑先单机缓存，然后再考虑分布式缓存。分布式缓存可以考虑使用 memcached 或者 redis，redis 提供了更多的存储类型，并支持数据写入磁盘的功能。

网站考虑使用消息队列

消息队列可以对系统进行解耦，并可提高系统的处理能力，减少数据库的压力。如果是微软路线可以考虑用MSMQ。

业务处理层不要使用单例模式

因为单例模式的话，会阻碍多线程和多核系统的处理，降低系统的吞吐量和处理能力。

Stringbulder 代替 string

如果字符串内容多的话，考虑使用Stringbulder 增加字符串的处理能力。

3、 数据库的优化

数据库读写分离

这种方式是指利用数据库的复制或镜像功能，同时在多台数据库上保存相同的数据，并且将读操作和写操作分开，写操作集中在一台主数据库上，读操作集中在多台 从数据库上，对于读取比写更多的站点适合使用这种方式。

使用分区表

表进行分区后，逻辑上表仍然是一张完整的表，只是将表中的数据在物理上存放到多个表空间(物理文件上)，这样查询数据时，不至于每次都扫描整张表。提高数据库的查询性能。

分库分表

划分不同的业务模块放到不同的数据库上，如 订单库、会员库、商品库等。

建立合适的索引

在经常查询或分组的列上，建立相应的索引来提高查询性能。