调优标准

为什么要做

提高系统性能 + 节省公司资源 + 改善用户体验 + 应对未来挑战

所有的系统在开发完之后，多多少少都会有性能问题，我们首先要做的就是想办法把问题暴露出来，例如进行压力测试、模拟可能的操作场景等等，再通过性能调优去解决这些问题。

有些性能问题是时间累积慢慢产生的，到了一定时间自然就爆炸了；而更多的性能问题是由访问量的波动导致的。

所以需要更好的了解自己系统的性能情况，方便业务拓展。

什么时候做

推荐在遵循有效编码规范的前提下完成编码后，再进行性能测试，并且性能测试需有针对性。

有效的编码规范有

1、减少磁盘 I/O 操作、降低竞争锁的使用以及使用高效的算法等等。

2、遇到比较复杂的业务，我们可以充分利用设计模式来优化业务代码。

3、设计商品价格的时候，往往会有很多折扣活动、红包活动，我们可以用装饰模式去设计这个业务。

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在性能测试中，我们根据需求设计并执行压力测试方案。通过模拟高并发、大数据量等极端场景，监测系统的响应时间、吞吐量、资源利用率和并发用户数等指标。

使用性能分析工具实时获取系统在压力下的运行状态，并与预期数据进行对比。

项目上线后，通过日志监控系统收集并分析运行日志，发现潜在的性能问题或故障。

一旦发现异常，启动问题定位与修复流程，并进行压测验证效果。同时，长期跟踪关键性能指标的变化趋势，为系统优化和扩容提供决策依据。

影响指标

主要包括:

1. 时间性能：

   • 响应时间（Response Time）：从用户发起请求到系统完成该请求并给出响应所需的时间。
   • 吞吐量（Throughput）：单位时间内系统处理的请求数或任务数，如QPS（Queries Per Second）、TPS（Transactions Per Second）。
   • CPU 使用率（CPU Utilization）：处理器执行任务所占用的时间比率。
   • I/O 延迟（I/O Latency）：硬盘、网络等输入输出操作的延迟时间。

2. 空间性能：

   • 内存容量与使用率（Memory Capacity and Utilization）：系统的总内存大小和当前已使用的内存比例。
   • 存储性能（Storage Performance）：硬盘读写速度（IOPS: Input/Output Operations Per Second），带宽（Bandwidth），以及磁盘空间利用率。

3. 并发能力：

   • 并发用户数（Concurrent Users）：系统能够同时服务的用户数量。
   • 连接数（Connection Count）：服务器可以同时维持的最大连接数。

4. 可靠性与稳定性：

   • 平均无故障时间（MTBF, Mean Time Between Failures）：两次故障之间系统的平均运行时间。
   • 平均修复时间（MTTR, Mean Time To Repair）：系统出现故障后恢复到正常运行状态所需的平均时间。
   • 可用性（Availability）：系统在一定时间内可提供服务的时间占比。

5. 安全性：

   • 数据安全（Data Security）：包括数据加密、访问控制、防篡改措施的有效性。
   • 防御攻击能力（Defensive Capability）：防火墙效率、DDoS防护能力等。
   • 漏洞管理（Vulnerability Management）：发现和修复软件漏洞的速度和效果。

6. 扩展性：

   • 可扩展性（Scalability）：系统能否在增加资源的情况下线性地提高性能。

7. 网络性能：

   • 网络延迟（Network Latency）：数据在网络中传输所需的时间。
   • 带宽利用率（Bandwidth Utilization）：网络通信中的实际带宽消耗与最大带宽的比例。

8. 资源利用率：

   • 缓存命中率（Cache Hit Ratio）：缓存被有效利用的程度。
   • 进程/线程调度效率：操作系统分配和管理计算资源的能力。

根据具体的业务场景和需求，不同的指标会有不同的优先级。通过监控和优化这些性能指标，可以确保系统高效稳定地运行，并满足用户的期望。