并发页面访问量统计简单实现

Posted 2020-06-14

页面访问量统计，可能在上学的时候就讲过如何简单实现，例如在servletContext中保存一个页页面访问次数，然后每访问一次加1；或者每访问一次就把操作记录保存到数据库，这样的处理方式，做做实验就算了，在实际应用中这样应用对系统性能影响特别大。

　　第一种方式，因为页面访问次数属于一个公共变量，在对公共变量进行修改的时候，往往需要加上同步锁；同步锁会导致访问速度明显变慢；第二种方式也一样，而且频繁访问数据库也不是一种合理的方式。

　　前不久，我一个朋友要我帮他们写一个简单的页面统计代码。1、需求是保存页面访问IP、时间、以及其他一些可用的信息，以后需要保存的访问信息可扩展 2、不能影响当前的访问速度 3、能支持一定量的并发访问
　　接到朋友给的这个需求，我想到了一下几点：1、如何筛选我们需要统计的页面；2、需要将访问和统计分离，不在访问的线程中来保存访问信息，另外起一个线程将访问信息保存到数据库；3、可以使用一个公共的队列来保存这个访问信息；4、可以批量的保存一定量的访问信息
　　

解决方案：

　　1、针对第一个问题，我给出了两个方法。1、使用一个集合保存所有的需要统计的页面，然后再在Filter里面判断当前请求是否在在统计之列；2、在JSP页面中引入一段公共代码，在代码中使用类似这种CounterUtils.addCounter(request);这种方法有一个好处，维护需要统计的页面比较方便，而且感觉上更加高效，不需要Filter拦截。但是朋友坚决用第一种方式，也是没有办法。

2、每访问一次，我们将需要保存的信息保存成一个对象，然后放入到队列当中，然后另起一个线程定期进行保存。

　　于是我就写了一个简单的demo给朋友，没过多久，就被退货了。经过测试并发还没到200就突然不保存数据库了，访问也变得特慢，最后竟然堆内存溢出了。
没有办法只能再在本机用loadRunner进行测试，同时通过jconsole java自带工具来检测内存变化情况。测试情况与朋友说的一样，刚开始能够正常运行，当并发达到一定量，就开始出现保存缓慢，最后不知道怎么整的保存线程不再运行，就这样队列越来越大，自然堆内存大到溢出了。

　　
　　从上面的情况也可以想到，一个队列有可能无法支持这么大的并发访问，于是就想使用多个队列来进行保存，使用类似分表分库的方法，将不同请求分配到不同的队列中去，于是就变成了下面这种方式：

　　
部分代码如下：
1、初始化生成linkedList集合列表

    /**
     * 根据urls生成队列数组
     * @return
     */
    private static LinkedList<RequestStc>[] initUris() {
        Digester digester = new Digester();
        String path = null;
        try {
            path = CounterUtils.class.getClassLoader().getResource("urls.xml").toURI().getPath();
        } catch (URISyntaxException e1) {
            e1.printStackTrace();
        }
        
        UriRuleSet ruleSet = new UriRuleSet();
        ruleSet.addRuleInstances(digester);
        try {
            // uri集合
            uris = digester.parse(new File(path));
            // hashCode基数
            BaseHash = uris!=null?uris.size()/3:1;
            
            LinkedList<RequestStc>[] listArr = new LinkedList[BaseHash];
            
            for(int i=0; i<listArr.length; i++)
                listArr[i] = new LinkedList<RequestStc>();
            return listArr;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

 

2、将请求封装成统计所需对象

    /**
     * 添加一次请求统计
     * @param request
     */
    public static void addCounter(HttpServletRequest request) {
        
        // 封装用户统计的request，并且用hash算法分布到不同的队列当中
        RequestStc stc = new RequestStc();
        stc.setIp(request.getRemoteAddr());
        stc.setUri(request.getRequestURI());
        stc.setNow(Calendar.getInstance().getTime());

        buffers[request.hashCode()%BaseHash].push(stc);
    }

 

3、轮询LinkedList队列集合

    /**
     * 执行统计
     */
    private void processCount() {
        try {
            // 轮询队列
            while(true) {
                Thread.sleep(Sleep_MS);
                if(buffers==null) {
                    break;
                }
                
                Thread th = null;
                for(int i=0,len = buffers.length; i<len; i++) {
                    LinkedList<RequestStc> stcList = null;
                    if(buffers[i].size()>=Execute_Base) {
                        // 复制buffers数组元素，然后清空，启动一个线程对队列进行保存
                        synchronized (buffers[i]) {
                            stcList = (LinkedList<RequestStc>) buffers[i].clone();
                            buffers[i].clear();
                        }
                        th = new Thread(new ExecuteThread(stcList));
                        th.start();
                    }
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
    }        

 

4、ExecuteThread线程用于批量保存访问日志

　 // 批量保存数据库

   这个分两种方式1、保存详细的访问记录，例如，某某时候某个IP对某个页面进行了访问  2、只保存某天每个页面访问的总数

　 对于第一种方式，使用批量保存即可。对于第二种方式可以使用一个hashTable来维护所有页面某个时间段内的对应页面的访问增量，具体维护方式可以如下：

　　将reqestStc信息维护进HashTable当中，其中维护过程省略；再写一个定时器，定时将HashTable中的增量数据flush到数据库中；

　　

　　/**
     * 将数据刷出，保存到数据库
     */
    public void flush() {
        Hashtable<String, RequestParam> saveTable = null;
　　　　 // 这个地方为什么不用同步锁，因为HashTable本身就是线程安全的，clone方法上加了同步锁
        saveTable = (Hashtable) counterTables.clone();
        counterTables.clear();
        
        if(saveTable.isEmpty())
            return;
        
        for(Entry<String, RequestParam> ent:saveTable.entrySet()) {
            String url = ent.getKey();
            RequestParam param = ent.getValue();
            System.out.println("url:" + url);
            System.out.println("pv:" + param.getPv());
            requestCount += param.getPv();
        }
        System.out.println("ip:" + ips.size());
        System.out.println("访问总数为:" + requestCount);
    }

 

 

 

 

5、如何拦截需要统计的访问请求
方法一：通过判断uri是否在需要统计之列
方法二：在需要统计的jsp中添加JAVA代码例如:CounterUtils.addCounter(request);

方法三：JS异步访问，类似百度统计的这种方式，这种方式有个好处，就是不影响页面加载速度

经过修改，在loadRunner和tomcat的测试下，基本上能够达到tomcat最大的并发以上用户，并且占用少量资源。

还有一种方式就是百度统计那种方式，在js端使用异步统计代码，这样做的好处是不影响页面的加载速度，代码如下图，具体实现没有去深究：