14、应用层优化

常见问题

1. 什么东西在消耗系统中每台主机的CPU、磁盘、网络，以及内存资源
2. 应用真的需要所有获取到的数据吗
3. 应用在处理本应由数据库处理的事情吗
4. 应用执行了太多的查询吗
5. 应用执行的查询太少吗
6. 应用创建了没必要的Mysql连接吗
7. 应用对一个Mysql实例创建连接的次数太多了吗
8. 应用做了太多的垃圾查询吗
9. 应用使用了连接池吗
10. 应用是否使用了长连接
11. 应用是否在不使用的时候还保持连接打开

Web服务器问题

最常见的问题是保持他的进程的存活时间过长，或者在各种不同的用途下混合使用，而不是分别对不同类型的工作进行优化。
另一个主要问题是如果开启了 Keep-Alive 设置，进程可能很长时间处于繁忙状态。当然即使没有开启 Keep-Alive ，某些进程也可能存活很久。

寻找最优并发度

每个Web服务器都有一个最佳并发度，就是说让进程处理请求尽可能快，并且不超过系统负载的最优的并发连接数。

缓存

缓存对高负载应用来说是至关重要的，一个典型的Web应用程序会提供大量的内容，直接生成这些内容的成本比采用缓存要高得多，所以采用缓存通常可以获得数量级的性能提升。
可以把缓存分成两大类：被动缓存和主动缓存。被动缓存除了存储和返回数据外不做任何事情。当从被动缓存请求一些内容时，要么可以得到结果，要么返回空。
主动缓存则会在访问命中时做一些额外工作。通常会将请求转发送给应用的其他部分来生成请求结果。

应用层以下的缓存

Mysql服务器有自己的内部缓存，但也可以构建自己的缓存和汇总表。可以对缓存定制，使得他们最有效地过滤、排序、与其他表关联，计数等。

应用层缓存

因为应用可以缓存部分计算结果，所以应用层缓存可能比更低层次的缓存更有效。所以应用层缓存可以节省两方面的工作：获取数据以及基于这些数据进行计算。
但应用层缓存也有缺点，那就是缓存命中率可能更低，并且可能使用较多的内存。
应用缓存主要有以下几种：

1. 本地缓存
2. 本地共享内存缓存
3. 分布式内存缓存
4. 磁盘上的缓存

缓存控制策略

缓存也有像反范式化数据库设计一样的问题：重复数据，也就是说有多个地方需要更新数据，所以需要想办法避免读到脏数据，下面是一些常见的缓存控制策略：

1. TTL

缓存对象存储时设置一个过期时间，可以通过清理进程在达到过期时间后删除对象。

2. 显示失效

如果不能接受脏数据，那么进程在更新原始数据时需要同时使缓存失效。这种策略有两个变种：写失效和写更新。写失效很简单，只需要标记缓存数据已经过期。写更新需要再更新数据时替换掉缓存项。

3. 读时失效

在更改旧数据时，为了避免要同时失效派生出来的脏数据，可以在缓存中保存一些信息，当从缓存中读数据时可以利用这些信息判断数据是否已经失效。

缓存对象分层

分层缓存对象对检索、失效和内存利用都有帮助。可以缓存关系搜索的最小信息，而不必缓存整个列表。
缺点就是相对于一次性获取整个搜索结果，必须在缓存中检索多个对象。