集群限流缓存 BAT 大厂无非也就是这么做

Posted 2022-09-06 smallsevens

前言

前阵子有网友询问，如何优化网站？这个问题真的很大，跟他简单的聊了一下，随便说了几点，觉得有必要整理一篇文章出来，正好前阵子在做爬虫博客，于是把大体思路分享出来，与大家互通有无，共同进步。

优化

版本一

系统开始是这样子的，一个 Tomcat 拖着一个 mysql 服务，跑在一个 2C 4G 的Linux服务器上，所有的请求都走 Tomcat，所有的查询都走 MySql，看起来像一句废话？

资源是有限的，那么如何有效的利用资源，提升服务性能？Tomcat 号称能抗住数十万并发访问，但是这事也得分场景，还得有足够牛逼的机器。

Tomcat 优化

Tomcat支持以下三种模式：

• BIO：一个线程处理一个请求，缺点：并发量高时，线程数较多，浪费资源，Tomcat7或以下在Linux系统中默认使用这种方式。

• NIO：利用Java的异步IO处理，可以通过少量的线程处理大量的请求。Tomcat8在Linux系统中默认使用这种方式。Tomcat7 必须修改Connector配置来启（conf/server.xml配置文件）：

<Connector port="8080" 
          protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol" 
          connectionTimeout="20000"
          redirectPort="8443"/>

• APR(Apache Portable Runtime)：从操作系统层面解决io阻塞问题。Linux如果安装了apr和native，Tomcat直接启动就支持apr。

为了方便易用这里我们选择NIO模式，小伙伴们直接下载使用 Tomcat8 以上版本即可，连接池什么的一般使用默认的即可。

版本二

可能部分小伙伴知道 Tomcat 容器处理静态请求的性能力并不强，所以这里需要一款能处理静态文件请求又超牛逼的服务，这里推荐 nginx，当然你可以使用其变种 Tengine、OpenResty 才实现动静分离。

版本三

后端服务链接资源是宝贵的，在高并发下，会拖慢整个系统的响应时间。这里我们可以把一些热点数据进行缓存，后端读取缓存，如果数据存在则直接返回，否则再去读取数据库。

版本四

资源是有限的，但用户可能是无限的，还可能有一些恶意用户、爬虫、热点搜索。为了大部门用户可以正常访问，这里我们使用前置限流，通过令牌桶算法或者漏桶算法实现多样的限流方案。

版本五

在博客系统中，为了提升响应速度，加入了 Redis 缓存，把文章主键 ID 作为 key 值去缓存查询，如果不存在对应的 value，就去数据库中查找 。这个时候，如果请求的并发量很大，就会对后端的数据库服务造成很大的压力。这里我们使用布隆过滤器对空命中进行拦截处理。

终极版

• 如果仅仅对于一个博客而已一个Nginx 足够了，后面可以带多个Tomcat 做负载均衡进群

• Nginx 应用层面做限流，后端单个服务可以做接口限流

• 后端服务用户 Session 可以集中存储到 Redsi 中

• 布隆过滤拦截防止缓存穿透

• 热点数据读取 Redis 缓存

• 如有必要 Redis 、MySql 可以做主从集群

小结

优化过程可能仅仅是冰山一角，但大体思路差不多就是这个样子，发现问题然后解决问题，本来架构就是演进而来的。

参考

从SpringBoot构建十万博文聊聊缓存穿透

SpringBoot开发案例之打造十万博文Web篇

从SpringBoot构建十万博文聊聊高并发文章浏览量设计

从0到1构建分布式秒杀系统，脱离案例讲架构都是耍流氓