当网站性能遭遇瓶颈的时候

Posted 2020-11-03

一、问题描述
1.起源。我在做一个在线考试系统的项目中，希望用户回答的每一道题都有相应的记录：一是记录每道题的正确、错误的次数；二是记录用户每个错题，用来形成用户的错题集。

2.实现。由于考试的试卷中有不定数量的试题，所以我使用循环在判断用户回答是否正确，并在循环中记录数据，并写入数据库。

3.瓶颈。由于每提交一个答卷，就会产生数十次或更多的数据库写入或更新的操作，因此会耗费大量的时间。
二、问题分析

1.由于每道题都要被记录两次：一次是更新试题对错的次数，二次是记录到错题集中，如果每个试卷有20道试题，那么每个答卷就要进行40次数据库操作，导致数据库压力很大。
2.由于每个试题都是不同的数据库记录，因此难以批量更新（有的是新增记录，有的是更新记录）。
3.如果大量用户并发提交，那么服务器就可能崩溃，速度缓慢。虽然我的小网站平时没有那么多人来光顾，但我自己开发的系统总不能最终成为不可用的废品吧，所以必须优化下！
三、解决思路和方案

1.因为有大量数据库操作，所以我首先考虑到的是使用redis来提升性能。
2.由于更新数据的操作既有新增记录，又有更新记录，所以必须把更新操作和操作从逻辑上分离出来。
3.我使用的是thinkphp框架开发，模型层自带批量新增的函数addAll()，因此，新增数据的操作就用它解决了；然后通过网上搜索或自己编写一个函数，拼装批量更新sql语句，形如如下的语句结构：
UPDATEcategories SET
display_order = CASE id
WHEN 1 THEN 3
WHEN 2 THEN 4
WHEN 3 THEN 5
END,
title = CASE id
WHEN 1 THEN ‘New Title 1‘
WHEN 2 THEN ‘New Title 2‘
WHEN 3 THEN ‘New Title 3‘
END
WHERE id IN(1,2,3)

4.通过redis的hash表来记录要更新或新增的数据，在适当的时机，触发数据库操作，通过php操作redis的数据，执行成功后就删除那些redis数据，从而解决瓶颈问题。

附：以下是对试题对错记录的优化，对于用于错题集的优化代码类似，因此只展示前者的代码了。
5.redis记录过程：
$check ? $field = ‘r‘ : $field = ‘w‘;//检查对错
$redis = new \Redis();
$redis->connect(‘127.0.0.1‘,6379);
$redis->hIncrBy(‘qid_check_log’,‘qid.‘.$qid.‘.‘.$field,1); //键值累加1

6.把redis数据转存到mysql中：
$redis = new \Redis();
$redis->connect(‘127.0.0.1‘,6379);
$data_cache = $redis -> hGetAll(‘qid_check_log’);
$temp = array(); //待更新的数据
$i = 0;

//要增加的数据
foreach($data_cache as $key=>$num){
    $arr = explode(‘.‘,$key);
    $qid = $arr[1];
    $field = $arr[2];
    $temp[$i][‘qid‘] = $qid;
    $ids[] = $qid;//需要更新的试题id
    $temp[$i][$field] = $num;
    $redis -> hDel($qid_check_log,$key);
    $i++;
}

if(empty($ids)) return true;//如果没有更新，则直接返回

//获取原来的数据
$map[‘qid‘] = array(‘in‘,$ids);
$old_data = M(‘questionlog‘) -> where($map) -> select();
$old_data2 = array();
foreach($old_data as $one){
    $old_data2[$one[‘qid‘]] = $one;
}
unset($old_data);

//合并数据
foreach($temp as &$one){
    if(isset($one[‘r‘])){
        $one[‘r‘] = $old_data2[$one[‘qid‘]][‘r‘] + $one[‘r‘];
    }else{
        $one[‘r‘] = $old_data2[$one[‘qid‘]][‘r‘];
    }

    if(isset($one[‘w‘])){
        $one[‘w‘] = $old_data2[$one[‘qid‘]][‘w‘] + $one[‘w‘];
    }else{
        $one[‘w‘] = $old_data2[$one[‘qid‘]][‘w‘];
    }
}

$re = batch_update(‘questionlog‘,$temp,‘qid‘);//执行批量更新

后记：其实当初我在编写程序的时候没有设计好，如果设计得合理的化，也许不需要redis也能完成这个优化，不过，也正好因为这个机会，让我在项目中真正用到了redis，感受到了它的速度优势，哈哈！