java高并发解决方案

前端之家收集整理的这篇文章主要介绍了java高并发解决方案前端之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

<p style="margin-top:0px; margin-bottom:0.75em; padding-top:0px; padding-bottom:0px; font-size:16px; line-height:27.2px; text-indent:1em; color:rgb(51,51,51); font-family:'Helvetica Neue',Helvetica,Tahoma,Arial,STXihei,'Microsoft YaHei',微软雅黑,sans-serif; background-color:rgb(254,254,254)">
高并发的时候是有很多用户在访问,导致出现系统数据不正确、丢失数据现象,所以想到 的是用队列解决,其实队列解决的方式也可以处理,比如我们在竞拍商品、转发评论微博或者是秒杀商品等,同一时间访问量特别大,队列在此起到特别的作用,将 所有请求放入队列,以毫秒计时单位,有序的进行,从而不会出现数据丢失系统数据不正确的情况。


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今天我经过查资料,高并发的解决方法有俩种,一种是使用缓存、另一种是使用生成静态页面;还有就是从最基础的地方优化我们写代码减少不必要的资源浪费:(


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1.不要频繁的new对象,对于在整个应用中只需要存在一个实例的类使用单例模式.对于String的连接操作,使用StringBuffer或者StringBuilder.对于utility类型的类通过静态方法来访问。


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2. 避免使用错误的方式,如Exception可以控制方法推出,但是Exception要保留stacktrace消耗性能,除非必要不要使用 instanceof做条件判断,尽量使用比的条件判断方式.使用<a target="_blank" href="http://lib.csdn.net/base/javase" rel="nofollow" class="replace_word" title="Java SE知识库" style="text-decoration:none; color:rgb(223,52,52); font-weight:bold">Java中效率高的类,比如ArrayList比Vector性能好。)


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首先缓存技术我一直没有使用过,我觉得应该是在用户请求时将数据保存在缓存中,下次请求时会检测缓存中是否有数据存在,防止多次请求服务器,导致服务器性能降低,严重导致服务器崩溃,这只是我自己的理解,详细的资料还是需要在网上收集;


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使用生成静态页面我想大家应该不模式,我们见过很多网站当在请求的时候页面的后最已经变了,如“http://developer.51cto.com/art/201207/348766.htm”该页面其实是一个服务器请求地址,在转换成htm后,访问速度将提升,因为静态页面不带有服务器组件;在这里我就多多介绍一下:


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一、什么是页面静态化


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简 单的说,我们如果访问一个链接,服务器对应的模块会处理这个请求,转到对应的jsp界面,最后生成我们想要看到的数据。这其中的缺点是显而易见的:因为每次请求服务器都会进行处理,如 果有太多的高并发请求,那么就会加重应用服务器的压力,弄不好就把服务器 搞down 掉了。那么如何去避免呢?如果我们把对 test.do 请求后的结果保存成一个 html 文件,然后每次用户都去访问,这样应用服务器的压力不就减少了?


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那么静态页面从哪里来呢?总不能让我们每个页面都手动处理吧?这里就牵涉到我们要讲解的内容了,静态页面生成方案… 我们需要的是自动生成静态页面,当用户访问,会自动生成 test.html,然后显示用户


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二、下面我们在简单介绍一下要想掌握页面静态化方案应该掌握的知识点:


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1、 基础- URL Rewrite


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什么是 URL Rewrite 呢 ? URL 重写。用一个简单的例子来说明问题:输入网址,但是实际上访问的却是 abc.com/test.action,那我们就可以说 URL 被重写了。这项技术应用广泛,有许多开源的工具可以实现这个功能


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2、 基础- Servlet web.xml


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如果你还不知道 web.xml 中一个请求和一个 servlet 是如何匹配到一起的,那么请搜索一下 servlet 的文档。这可不是乱说呀,有很多人就认为 /xyz/*.do 这样的匹配方式能有效。


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如果你还不知道怎么编写一个 servlet,那么请搜索一下如何编写 servlet.这可不是说笑呀,在各种集成工具漫天飞舞的今天,很多人都不会去从零编写一个 servlet了。


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三、基本的方案介绍


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功能实现,当一个程序员在干到1到2年,就会感觉光实现功能不是最主要的,安全性能、质量等等才是 一个开发人员最该关心的。今天我所说的是高并发,我的解决思路是,1、采用分布式应用设计2、分布式缓存3、代码优化

性能的要求都很简单,随着互联网业务的不断丰富,网站相关的技术经过这些年的发展,已经细分到很细的方方面面,尤其对于大型网站来说,所采用的技术更是涉及面非常广,从硬件到软件、编程语言、数据库、WebServer、防火墙等各个领域都有了很高的要求,已经不是原来简单的html静态网站所能比拟的。

用户访问、高并发请求方面,基本的解决方案集中在这样几个环节:使用高性能的服务器、高性能数据库、高效率的编程语言、还有高性能的Web容器。但是除了这几个方面,还没法根本解决大型网站面临的高负载和高并发问题。

解决思路在一定程度上也意味着更大的投入,并且这样的解决思路具备瓶颈,没有很好的扩展性,下面我从低成本、高性能和高扩张性的角度来说说我的一些经验。

静态化

静态化的html页面,所以我们尽可能使我们的网站上的页面采用静态页面来实现,这个最简单的方法其实也是最有效的方法。但是对于大量内容并且频繁更新的网站,我们无法全部手动去挨个实现,于是出现了我们常见的信息发布系统CMS,像我们常访问的各个门户站点的新闻频道,甚至他们的其他频道,都是通过信息发布系统来管理和实现的,信息发布系统可以实现最简单的信息录入自动生成静态页面,还能具备频道管理、权限管理、自动抓取等功能,对于一个大型网站来说,拥有一套高效、可管理的CMS是必不可少的。

静态化也是提高性能的必要手段,将社区内的帖子、文章进行实时的静态化,有更新的时候再重新静态化也是大量使用的策略,像Mop的大杂烩就是使用了这样的策略,网易社区等也是如此。

静态化也是某些缓存策略使用的手段,对于系统中频繁使用数据库查询但是内容更新很小的应用,可以考虑使用html静态化来实现,比如论坛中论坛的公用设置信息,这些信息目前的主流论坛都可以进行后台管理并且存储再数据库中,这些信息其实大量被前台程序调用,但是更新频率很小,可以考虑将这部分内容进行后台更新的时候进行静态化,这样避免了大量的数据库访问请求。

图片服务器分离

图片是最消耗资源的,于是我们有必要将图片页面进行分离,这是基本上大型网站都会采用的策略,他们都有独立的图片服务器,甚至很多台图片服务器。这样的架构可以降低提供页面访问请求的服务器系统压力,并且可以保证系统不会因为图片问题而崩溃,在应用服务器和图片服务器上,可以进行不同的配置优化,比如apache在配置ContentType的时候可以尽量少支持,尽可能少的LoadModule,保证更高的系统消耗和执行效率。

数据库集群和库表散列

数据库,那么在面对大量访问的时候,数据库的瓶颈很快就能显现出来,这时一台数据库将很快无法满足应用,于是我们需要使用数据库集群或者库表散列。

数据库集群方面,很多数据库都有自己的解决方案,、Sybase等都有很好的方案,常用的提供的Master/Slave也是类似的方案,您使用了什么样的DB,就参考相应的解决方案来实施即可。

数据库集群由于在架构、成本、扩张性方面都会受到所采用DB类型的限制,于是我们需要从应用程序的角度来考虑改善系统架构,库表散列是常用并且最有效的解决方案。我们在应用程序中安装业务和应用或者功能模块将数据库进行分离,不同的模块对应不同的数据库或者表,再按照一定的策略对某个页面或者功能进行更小的数据库散列,比如用户表,按照用户ID进行表散列,这样就能够低成本的提升系统的性能并且有很好的扩展性。sohu的论坛就是采用了这样的架构,将论坛的用户、设置、帖子等信息进行数据库分离,然后对帖子、用户按照板块和ID进行散列数据库和表,最终可以在配置文件中进行简单的配置便能让系统随时增加一台低成本的数据库进来补充系统性能

上提供的Memory Cache是常用的缓存接口,可以在web开发中使用,比如用Java开发的时候就可以调用MemoryCache对一些数据进行缓存和通讯共享,一些大型社区使用了这样的架构。另外,在使用web语言开发的时候,各种语言基本都有自己的缓存模块和方法,有Pear的Cache模块,Java就更多了,.net不是很熟悉,相信也肯定有。

性能和数据安全性的方式,镜像的技术可以解决不同网络接入商和地域带来的用户访问速度差异,比如ChinaNet和EduNet之间的差异就促使了很多网站在教育网内搭建镜像站点,数据进行定时更新或者实时更新。在镜像的细节技术方面,这里不阐述太深,有很多专业的现成的解决架构和产品可选。也有廉价的通过软件实现的思路,比如Linux上的rsync等工具。

负载均衡

负载均衡将是大型网站解决高负荷访问和大量并发请求采用的终极解决办法。

负载均衡技术发展了多年,有很多专业的服务提供商和产品可以选择,我个人接触过一些解决方法,其中有两个架构可以给大家做参考。

功能就象是虚IP,指向物理服务器。它传输的业务服从的协议多种多样,有HTTP、FTP、NFS、Telnet或其他协议。这些业务在物理服务器基础上,需要复杂的载量平衡。在IP世界,业务类型由终端TCP或UDP端口地址来决定,在第四层交换中的应用区间则由源端和终端IP地址、TCP和UDP端口共同决定。

  1. 页面   
  2. 功能:创建HTML静态页面   
  3. 生成静态HTML页面方法   
  4. 文件名称   
  5. 文件完整路径   
  6. 生成静态文件的JSP路径(相对即可)   
  7. 文件编码)     
  8. 获取结果流资源(重写了两个方法)     
  9. 输出     
  10. 关闭输出流,并释放相关资源     
  11. 文件流到客户端     

负载类网站关注点之缓存、负载均衡、存储

关闭linux的swap。

负载均衡/加速

页面静态化,所谓的静态html,我认为这是常识,不属于要点了。页面静态化随之带来的是静态服务的

负载均衡和加速。我认为Lighttped+Squid是最好的方式了。

lighttped====>squid(s) ====lighttpd

PHP-fastcgi配合lighttpd,

性能比apache+mod_PHP要强很多。

解决文件的同步等等问题,但是需要注意,你要很好的监控缓存的命中率,尽可能的提高的90%以上。

文件的存储,比如图片这类。另一种是大文件的存储,比如搜索引擎的索引,一般单文件都超过2g以上。

文件的存储最简单的方法是结合lighttpd来进行分布。或者干脆使用Redhat的GFS,优点是应用透明,缺点是费用较高。我是指

解决文件的复制和冗余。

文件有不同的冗余,这方面可以参考google的gfs的论文。

文件的存储,可以参考nutch的方案,现在已经独立为子项目。(你可以google it)

),并指定域名为res1.***.com,res2.***.com,采用ajp协议

增加如下配置


修改业务逻辑:

上传文件数据库中均采用全url的方式保存,例如产品图片路径存成:http://res1.***.com/upload/20090101/product120302005.jpg

增加个几十台图片服务器,只需要稍微修改一下apache的配置文件,即可。

负载网站的系统架构之数据库集群和库表散列

数据库集群方面,很多数据库都有自己的解决方案,Oracle、Sybase等都有很好的方案,常用的MysqL提供的Master/Slave也是类似的方案,您使用了什么样的DB,就参考相应的解决方案来实施即可。

数据库集群由于在架构、成本、扩张性方面都会受到所采用DB类型的限制,于是我们需要从应用程序的角度来考虑改善系统架构,库表散列是常用并 且最有效的解决方案。我们在应用程序中安装业务和应用或者功能模块将数据库进行分离,不同的模块对应不同的数据库或者表,再按照一定的策略对某个页面或者 功能进行更小的数据库散列,比如用户表,按照用户ID进行表散列,这样就能够低成本的提升系统的性能并且有很好的扩展性。sohu的论坛就是采用了这样的 架构,将论坛的用户、设置、帖子等信息进行数据库分离,然后对帖子、用户按照板块和ID进行散列数据库和表,最终可以在配置文件中进行简单的配置便能让系 统随时增加一台低成本的数据库进来补充系统性能

分类:

解决的问题,分为三大类:高性能集群(High performance cluster,HPC)、负载均衡集群(Load balance cluster, LBC),高可用性集群(High availability cluster,HAC)。

性能集群(High performance cluster,HPC),它是利用一个集群中的多台机器共同完成同一件任务,使得完成任务的速度和可靠性都远远高于单机运行的效果。弥补了单机性能上的不足。该集群在天气预报、环境监控等数据量大,计算复杂的环境中应用比较多;

负载均衡集群(Load balance cluster, LBC),它是利用一个集群中的多台单机,完成许多并行的小的工作。一般情况下,如果一个应用使用的人多了,那么用户请求的响应时间就会增大,机器的性能也会受到影响,如果使用负载均衡集群,那么集群中任意一台机器都能响应用户的请求,这样集群就会在用户发出服务请求之后,选择当时负载最小,能够提供最好的服务的这台机器来接受请求并相应,这样就可用用集群来增加系统的可用性和稳定性。这类集群在网站中使用较多;

数据库集群的现状

数据库集群是将计算机集群技术引入到数据库中来实现的,尽管各厂商宣称自己的架构如何的完美,但是始终不能改变Oracle当先,大家追逐的事实,在集群的解决方案上Oracle RAC还是领先于包括微软在内的其它数据库厂商,它能满足客户高可用性、高性能数据库负载均衡和方便扩展的需求。

sql Cluster Server (MSCS)

MysqL High Availability Cluster (MysqL CS)

数据库集群技术有以上六大类,有数据库厂商自己开发的;也有第三方的集群公司开发的;还有数据库厂商与第三方集群公司合作开发的,各类集群实现的功能及架构也不尽相同。

数据库中采用的一项新技术,也是Oracle数据库支持网格计算环境的核心技术。它的出现解决了传统数据库应用中面临的一个重要问题:高性能、高可伸缩性与低价格之间的矛盾。在很长一段时间里,甲骨文都以其实时应用集群技术(Real Application Cluster,RAC)统治着集群数据库市场

负载网站的系统架构之缓存

调用MemoryCache对一些数据进行缓存和通讯共享,一些大 型社区使用了这样的架构。另外,在使用web语言开发的时候,各种语言基本都有自己的缓存模块和方法PHP有Pear的Cache模块,Java就更多 了,.net不是很熟悉,相信也肯定有。

性能。缓存数据被自动复制,让你轻松进行Jboss服务器之间的集群工作。JBossCache能够通过Jboss应用服务或其他J2EE容器来运行一个Mbean服务,当然,它也能独立运行。 JBossCache包括两个模块:TreeCache和TreeCacheAOP。 TreeCache --是一个树形结构复制的事务处理缓存。 TreeCacheAOP --是一个“面向对象”缓存,它使用AOP来动态管理POJO

标记库由OpenSymphony设计,它是一种开创性的JSP定制标记应用,提供了在现有JSP页面之内实现快速内存缓冲的功能。OSCache是个一个广泛采用的高性能的J2EE缓存框架,OSCache能用于任何Java应用程序的普通的缓存解决方案。OSCache有以下特点:缓存任何对象,你可以不受限制的缓存部分jsp页面或HTTP请求,任何java对象都可以缓存。 拥有全面的API--OSCache API给你全面的程序来控制所有的OSCache特性。 永久缓存--缓存能随意的写入硬盘,因此允许昂贵的创建(expensive-to-create)数据来保持缓存,甚至能让应用重启。 支持集群--集群缓存数据能被单个的进行参数配置,不需要修改代码。 缓存记录的过期--你可以有最大限度的控制缓存对象的过期,包括可插入式的刷新策略(如果默认性能不需要时)。

方法,包括对象的创建、共享访问、假脱机(spooling)、失效、各JVM的一致性等。它可被用于缓存JSP内最经常读取的数据,如产品目录和价格列表。利用JCACHE,多数查询的反应时间会因为有缓存的数据而加快(内部表明反应时间大约快15倍)。

,在Hibernate中使用它作为数据缓存的解决方案。

Caching System JCS是Jakarta的项目Turbine的子项目。它是一个复合式的缓冲工具。可以将对象缓冲到内存、硬盘。具有缓冲对象时间过期设定。还可以通过JCS构建具有缓冲的分布式构架,以实现高性能的应用。 对于一些需要频繁访问而每访问一次都非常消耗资源的对象,可以临时存放在缓冲区中,这样可以提高服务的性能。而JCS正是一个很好的缓冲工具。缓冲工具对于读操作远远多于写操作的应用性能提高非常显著。

-Memcached Simple-Spring-Memcached,它封装了对MemCached的调用,使MemCached的客户端开发变得超乎寻常的简单。

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