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【纯干货】百万级并发扛得住!高并发系统架构设计的核心策略解析|一文吃透高并发架构设计策略
发布日期:2025-05-14 18:23:49 浏览次数: 814 来源:灸哥漫谈

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 大家好,我是灸哥~


在直播电商、赛事直播、秒杀抢购等场景中,高并发系统的稳定性直接决定用户体验与商业成败。

如何让系统在百万级用户同时涌入时 “稳如泰山”?

本文灸哥会从资深架构师的视角,深入拆解高并发系统设计的核心策略,覆盖从前端接入到数据存储的全链路优化方案,助你少踩 80% 的坑!文中内容准备一周多了,期待大家多交流多支持!

高并发系统架构设计的重要性

开篇我们先一起来看看高并发系统架构的重要性。

在互联网行业迅猛发展的今天,随着业务规模呈爆发式增长,用户数量与日俱增,业务场景也愈发复杂多样。从日常的电商购物、在线支付,到热门的直播互动、短视频浏览,再到大型游戏的多人在线竞技,每一个应用背后都承载着海量的用户请求。这些业务的快速发展,给后端系统带来了前所未有的高并发挑战。

想象一下,在每年的 “双 11” 购物狂欢节,淘宝平台瞬间涌入数以亿计的用户,他们同时浏览商品、添加购物车、下单支付;又或者在热门赛事直播时,无数观众同时发送弹幕、点赞、分享。

如果系统无法高效处理这些高并发请求,就会出现页面加载缓慢、操作响应延迟、甚至系统崩溃等问题。这些问题不仅会严重影响用户体验,导致用户流失,还可能给企业带来巨大的经济损失和声誉损害。

高并发系统架构设计的重要性不言而喻,它是保障业务稳定运行的基石,是提升用户体验的关键,也是企业在激烈市场竞争中脱颖而出的核心竞争力

通过精心设计高并发系统架构,可以确保系统在面对海量请求时,依然能够保持高性能、高可用和高扩展性,快速响应用户操作,为用户提供流畅、稳定的使用体验。

同时,良好的架构设计还能降低系统运维成本,提高系统的可维护性和可扩展性,为业务的持续创新和发展提供坚实支撑。

那应该如何进行高并发系统的架构设计呢?请你坐好了,听我慢慢说!

一、分层架构:从 “单点硬扛” 到 “分布式协作

传统单体架构在高并发场景下,犹如单枪匹马应对千军万马,一旦流量洪峰来袭,极易因不堪重负而崩溃。而分层架构则像是组建了一支分工明确、协同作战的精锐部队,通过将系统拆分为多个层次,实现功能解耦与职责分离,大大提升了系统应对高并发的能力。

接下来,我来说说在分层架构中各个关键层次的核心策略。

前端接入层

前端接入层作为系统与用户交互的第一道关卡,就像是城堡的城门,承担着流量分发、请求过滤、安全防护等重要职责,是保障系统稳定运行的关键防线。

在高并发场景下,它面临着巨大的挑战,如海量请求的快速处理、突发流量的冲击、恶意攻击的防范等。为了应对这些挑战,需要采用一系列优化策略。

CDN 全站加速

CDN(Content Delivery Network)即内容分发网络,它就像是在全球各地建立了无数个小型的物资储备点,将网站的静态资源(如图片、视频、CSS、JavaScript 等文件)缓存到离用户最近的边缘节点。

当用户请求这些资源时,无需再长途跋涉地去源服务器获取,而是直接从距离最近的 CDN 节点获取,大大缩短了数据传输的距离和时间,提高了资源加载速度。

你可以将你网站的静态资源上传至 CDN 服务商提供的存储平台,CDN 系统会根据用户的地理位置、网络状况等因素,智能地选择最优的节点进行资源缓存和分发。

例如,阿里云 CDN 支持 T 级带宽弹性扩容,可承载百万级并发,能够在瞬间应对大规模的流量冲击,确保用户在高并发情况下依然能够快速加载页面,获得流畅的体验。

WebSocket 网关

WebSocket 是一种在单个 TCP 连接上进行全双工通信的协议,它打破了传统 HTTP 协议的请求 - 响应模式,实现了服务器与客户端之间的实时双向通信,就像是建立了一条畅通无阻的高速公路,让数据能够在两端自由穿梭。

在高并发系统中,WebSocket 网关则负责管理和维护这些实时连接,确保数据的稳定传输。

你可以基于 Nginx+Lua/OpenResty 搭建分布式连接管理,结合 LVS 四层负载均衡,可以实现百万级长连接的稳定接入。

  1. Nginx 作为高性能的反向代理服务器,具备强大的并发处理能力

  2. Lua/OpenResty 则为 Nginx 提供了灵活的脚本扩展能力,使其能够实现复杂的连接管理逻辑

  3. LVS(Linux Virtual Server)四层负载均衡则根据 IP 地址和端口号,将用户的 WebSocket 连接请求分发到不同的后端服务器上,实现负载均衡,提高系统的整体性能和可用性

服务层

服务层处于系统架构的中间位置,是业务逻辑的核心处理层,就像是军队中的作战指挥中心,负责接收前端接入层传来的请求,进行业务逻辑处理,并调用数据访问层获取或存储数据,然后将处理结果返回给前端

在高并发场景下,服务层面临着业务逻辑复杂、请求处理压力大、服务间依赖关系复杂等问题。

微服务拆分

微服务拆分是将一个大型的单体服务拆分成多个小型的、独立的服务,每个服务都专注于单一的业务功能,就像是将一个庞大的作战部队拆分成多个小分队,每个小分队都有自己明确的任务和职责,能够独立作战,又能协同配合。

这样做的好处是,当某个服务出现问题时,不会影响其他服务的正常运行,降低了系统的耦合度,提高了系统的可维护性和可扩展性。

比如在直播系统中,可以将直播控制、弹幕、用户服务等模块独立部署。使用 gRPC+Istio 服务网格实现熔断、限流与链路追踪。

  1. gRPC 是一种高性能的远程过程调用框架,能够实现高效的服务间通信

  2. Istio 则是一个服务网格,提供了流量管理、服务发现、安全认证、链路追踪等功能

通过将 gRPC 与 Istio 结合使用,可以实现微服务之间的高效通信与治理,确保在高并发情况下,各个微服务能够稳定运行,避免因某个服务的故障而引发整个系统的雪崩效应。

二、弹性扩展:动态应对流量 “脉冲式” 冲击

在高并发场景中,流量的波动犹如汹涌的海浪,时而平静,时而掀起惊涛骇浪。当年薇娅在直播间搞了一场几乎是娱乐晚会的场景历历在目,我感觉这个场景我毕生难忘了~

如果系统缺乏弹性扩展能力,就如同在风暴中驾驶一艘没有伸缩帆的船只,难以应对瞬息万变的流量冲击,最终可能被巨浪吞噬。

弹性扩展,正是让系统能够根据流量的动态变化,灵活调整自身资源配置,从而实现高效稳定运行的关键策略

它就像是为系统赋予了 “变形金刚” 般的能力,在流量低谷时收缩资源,避免资源浪费;在流量高峰时迅速扩展,确保系统性能不受影响。

水平扩展

水平扩展,就像是组建一支庞大的军队,通过增加服务器数量来分担系统负载,实现系统性能的线性扩充。它是应对高并发场景的重要手段,能够有效提升系统的处理能力和可用性。

无状态服务设计

无状态服务设计是水平扩展的重要基础,它就像是打造一支纪律严明、各自为战的部队,每个服务实例都不依赖于其他实例的状态信息,能够独立处理请求

这样一来,当系统需要扩展时,就可以轻松地添加新的服务实例,如同在战场上增加新的士兵一样,迅速提升系统的处理能力。

以 Kubernetes HPA(Horizontal Pod Autoscaler) 自动扩缩容为例,它可以根据 CPU / 内存负载等指标,动态调整服务实例数。当流量激增时,HPA 会自动增加 Pod 数量,让更多的服务实例投入 “战斗”,共同应对请求;当流量减少时,又会自动减少 Pod 数量,避免资源浪费。

通过这种方式,实现了服务的弹性扩展,确保系统在不同流量情况下都能稳定运行。

数据库分库分表

随着业务的发展,数据库中的数据量会呈爆炸式增长,单库单表的架构在高并发场景下往往会不堪重负,出现性能瓶颈。

数据库分库分表就像是将一个庞大的图书馆拆分成多个小型图书馆,每个图书馆负责管理一部分书籍(数据),从而提高数据的管理效率和查询性能。比如在直播的场景中,可以按用户 ID 或直播间 ID 分片,是一种常见的分库分表策略。

结合 ShardingSphere 等分布式数据库中间件,可以轻松实现读写分离。在实际应用中,这种策略取得了显著的效果,单库的 QPS(Queries Per Second,每秒查询率)从千级提升至万级,大大提高了数据库的并发处理能力,能够从容应对高并发场景下的海量数据查询和写入请求。

垂直扩展

垂直扩展,如同给士兵配备更强大的武器和装备,通过提升单机硬件性能或架构性能,来增强系统的处理能力,使其能够应对更高的并发负载。

硬件选型优化

硬件选型优化是垂直扩展的关键环节,它就像是精心挑选士兵的武器和装备,选择合适的硬件配置,能够为高并发系统提供坚实的性能基础。

比如可以采用 NVMe SSD(非易失性内存固态硬盘)和万兆网卡,可以显著提升 I/O 性能,让数据的读写更加迅速,就像为士兵配备了高速交通工具,能够快速响应各种请求。C

比如 PU 选择多核高主频型号,如 AMD EPYC 系列,拥有强大的计算能力,能够同时处理多个任务,提高系统的并发处理能力。

此外,L3 缓存越大,越有利于高并发场景下的数据处理,它就像是士兵身边的备用弹药库,能够快速提供数据支持,减少数据获取的时间,提升系统整体性能。

三、缓存体系:从 “热数据” 到 “多级防御”

在高并发的战场中,缓存体系犹如一座坚固的堡垒,为系统抵御着海量请求的冲击。它通过将高频访问的数据存储在高速存储介质中,大大减少了对后端数据源(如数据库)的访问压力,提升了系统的响应速度。

合理构建缓存体系,是提升高并发系统性能的关键环节。

分布式缓存

分布式缓存,就像是在战场上建立了多个物资储备点,将数据分散存储在多个服务器节点上,实现数据的共享与高效访问,大大提升了系统的性能和可用性。

在高并发场景下,它能够承载海量的缓存数据,并且通过集群架构实现负载均衡和高可用性,确保系统在面对大量请求时依然能够稳定运行。

Redis 集群

Redis 集群是一种为了实现数据的高可用性、可扩展性和容错性而设计的分布式系统,通过将数据分散存储在多个 Redis 节点上,并利用主从复制和自动故障转移等机制,确保在节点故障或网络分区的情况下,系统仍能持续提供服务。

在实际应用中,Redis 集群的主从架构中,主节点负责读写操作,从节点则实时复制主节点的数据,当主节点出现故障时,从节点能够迅速晋升为主节点,继续提供服务,保障系统的高可用性。

比如在直播系统中,我们可以将在线用户列表、直播间状态等热点数据缓存在 Redis 集群中。以某大型直播平台为例,通过采用 Redis 集群架构,单节点支持 10 万 + QPS,轻松应对了海量用户的并发请求,保障了直播业务的稳定运行。

采用主从 + 哨兵 + Cluster 架构,哨兵负责监控主从节点的状态,当主节点出现故障时,自动进行故障转移,选举新的主节点;Cluster 则负责实现数据的分片存储,将数据均匀分布在各个节点上,提高系统的整体性能和可扩展性。

本地缓存

本地缓存,是在每个应用服务器的本地内存中开辟一块空间用于缓存数据,就像是士兵随身携带的干粮袋,当需要数据时可以直接从本地获取,无需远程请求,大大减少了数据获取的时间和网络开销,提高了系统的响应速度,特别适用于高频读场景。

比如我们可以使用 Caffeine 实现 JVM 级缓存,是一种高效的本地缓存方案。Caffeine 采用了先进的缓存淘汰算法(如 Window TinyLFU),能够更精准地管理缓存数据,有效提高缓存命中率。

在实际应用中,对于用户基础信息等高频读取且数据变动不频繁的数据,可以存储在本地缓存中。当用户请求这些数据时,直接从本地缓存获取,无需访问 Redis 等分布式缓存,大大降低了访问延迟,提升了系统的性能和用户体验。

多级缓存策略

多级缓存策略,就像是构建了一道多层次的防线,综合运用多种缓存技术,形成 CDN → 本地缓存 → Redis → DB 的多级缓存架构,从离用户最近的缓存开始查找数据,逐级回源,大大提高了缓存命中率,降低了后端数据源的压力。

CDN → 本地缓存 → Redis → DB

在这种多级缓存架构中,CDN 作为最外层的缓存,缓存了大量的静态资源,如图片、视频、CSS、JavaScript 等文件,当用户请求这些资源时,优先从离用户最近的 CDN 边缘节点获取,减少了源站的带宽压力和数据传输时间。

如果 CDN 中没有命中,则请求进入到本地缓存,本地缓存根据用户的请求,快速返回高频访问的数据。

若本地缓存也未命中,则继续查找 Redis 分布式缓存。Redis 作为分布式缓存,存储了大量的热点数据,能够满足高并发场景下的数据访问需求。

若 Redis 中也没有找到数据,则最后访问数据库,从数据库中获取数据,并将数据依次回写到 Redis、本地缓存和 CDN 中,以便下次请求能够更快地获取数据。

以视频直播流为例,通过这种多级缓存策略,命中率可提升至 95% 以上。在直播过程中,视频流数据优先从 CDN 边缘节点拉取,用户能够快速加载直播画面,享受流畅的观看体验。同时,这种策略也大大降低了源站的带宽成本,提高了系统的整体性能和稳定性。

四、数据库优化:从 “慢查询” 到 “极致吞吐”

在高并发系统中,数据库就像是一座城市的交通枢纽,承担着海量数据的存储与交互重任。随着并发请求如潮水般涌来,数据库面临着巨大的挑战,稍有不慎就可能陷入 “拥堵” 状态,导致系统性能急剧下降。

因此,对数据库进行优化,提升其在高并发场景下的处理能力,成为了高并发系统架构设计中至关重要的一环。接下来,让我们深入探讨数据库优化的核心策略。

写入优化

在高并发场景下,数据库的写入操作就像是城市高峰期的车辆涌入,大量的写入请求可能会导致数据库不堪重负,出现性能瓶颈。

因此,进行写入优化,提高数据库的写入效率,对于保障高并发系统的稳定运行至关重要。

批量提交 + 异步落库

批量提交 + 异步落库,就像是将分散的小包裹集中打包后再统一运输,通过将弹幕 / 点赞操作合并批量写入,减少事务锁竞争,大大提高了数据库的写入效率。

比如我们可以使用 Redis Stream 暂存数据,Redis Stream 是 Redis 5.0 引入的一种新的数据结构,它提供了消息队列的功能,能够高效地处理大量的消息。

当用户发送弹幕或点赞时,数据首先被暂存到 Redis Stream 中,然后通过定时任务或消息队列,将这些数据批量刷入 MySQL 数据库。

这种方式在实际应用中取得了显著的效果,以某直播平台为例,通过批量提交 + 异步落库的优化,数据库写入性能提升了 3 倍以上,有效地缓解了高并发场景下数据库的写入压力,确保了系统的稳定运行。同时,批量提交还减少了数据库的事务开销,提高了系统的整体性能和吞吐量。

查询优化

在高并发系统中,数据库的查询操作就像是在庞大的图书馆中快速查找特定的书籍,大量的查询请求如果不能得到高效处理,就会导致系统响应缓慢,用户体验下降。

因此,进行查询优化,提高数据库的查询效率,是提升高并发系统性能的关键。

覆盖索引 + 冷热分离

覆盖索引 + 冷热分离,就像是为图书馆的热门书籍设立专门的快速查找区域,并将旧书存放到仓库中,通过在核心表(如订单表)建立复合索引,让查询能够直接从索引中获取所需数据,减少对表数据的扫描,大大提高了查询速度。

同时,我们可以将历史数据归档至 ClickHouse,ClickHouse 是一款专为在线分析处理(OLAP)设计的列式存储数据库,能够高效处理海量的历史数据查询,降低主库压力。

在实际应用中,这种策略会取得显著的效果,不仅可以缩短查询响应时间,还可以降低主库负载,大大提高了系统的查询性能和稳定性。

通过覆盖索引,查询能够快速定位到所需数据,减少了 I/O 操作,提高了查询效率;而冷热分离则将热点数据和冷数据分开存储,使得数据库能够更专注地处理热点数据查询,进一步提升了系统的整体性能。

五、容灾与降级:拒绝 “雪崩式” 崩溃

在高并发系统中,如同在波涛汹涌的大海中航行,随时可能遭遇各种突发情况。容灾与降级,就是系统的 “救生艇” 和 “应急锚”,能够在关键时刻保障系统的核心功能,避免 “雪崩式” 崩溃。

当系统面临突发流量洪峰、服务故障等极端情况时,如果没有有效的容灾与降级策略,一个微小的故障可能会像滚雪球一样引发连锁反应,导致整个系统瘫痪。

熔断与限流

熔断与限流,就像是为系统安装了 “保险丝” 和 “流量控制阀”,能够在系统出现异常或面临高并发压力时,及时切断故障源头,控制流量,防止系统崩溃,保障系统的稳定性和可用性。

Sentinel/Hystrix

Sentinel 是阿里巴巴开源的一款面向分布式服务架构的高可用流量防护组件,主要以流量为切入点,从流量控制、熔断降级、系统负载保护等多个维度来帮助开发者保障微服务的稳定性。它在阿里巴巴内部经过了多年的实践和打磨,积累了丰富的流量防护经验,目前已经被广泛应用于众多企业的分布式系统中。

Hystrix 是 Netflix 开源的一个用于处理分布式系统的延迟和容错的库,通过隔离、熔断、降级、超时、重试等机制,保护系统并控制分布式系统之间的交互,防止服务之间的级联故障,提高系统的弹性和可用性。

当服务异常率超过阈值时,Sentinel 和 Hystrix 能够自动触发熔断机制,就像是电路中的保险丝,当电流过大时自动切断电路,防止设备损坏。

在熔断开启状态下,后续对该服务的调用将不再经过网络,而是直接执行本地的 fallback 方法,实现服务降级,避免资源的无效消耗和故障的蔓延。

以直播系统中的弹幕表情服务为例,当该服务的异常率超过 50% 时,Sentinel 或 Hystrix 会自动熔断,将弹幕表情降级为静态数据展示,确保直播的核心功能(如视频播放、聊天互动等)不受影响,保障用户的基本观看体验。

令牌桶算法

令牌桶算法是一种常用的流量控制算法,它通过一个 “令牌桶” 来控制数据的发送速率。系统以固定的速率向桶中添加令牌,每个令牌代表一个数据包的发送权限。当有请求到来时,需要从桶中获取一个令牌,如果桶中有足够的令牌,则允许请求通过并消耗一个令牌;如果桶中没有令牌,则请求需要等待或被拒绝。

在高并发系统中,令牌桶算法可以有效地限制 API 的调用频率,防止恶意爬虫或突发的大量请求对系统造成冲击,保护后端服务的稳定性。利用 Nginx rate_limit 模块可以方便地实现令牌桶算法,对 API 请求进行限流。通过配置 Nginx 的相关参数,如令牌生成速率、桶的容量等,可以精确地控制每个 IP 或每个用户对 API 的访问频率。

假设我们设置令牌生成速率为每秒 10 个,桶的容量为 100 个,那么每个 IP 每秒最多只能发起 10 次 API 请求,当请求次数超过这个限制时,多余的请求将被限流,返回错误信息或进行排队等待 。这样可以有效地防止恶意爬虫通过大量请求来击穿服务,保障系统的正常运行。

跨机房容灾

跨机房容灾,就像是为系统建立了多个 “备份基地”,通过在不同地理位置的机房部署相同的服务和数据,当某个机房发生故障时,系统能够自动将流量切换到其他正常的机房,确保服务的连续性和可用性,提高系统的抗灾能力。

双活架构

双活架构是一种先进的跨机房容灾方案,它让两个机房同时处于运行状态,分担业务流量,实现负载均衡。

在这种架构下,两个机房中的服务和数据实时同步,互为备份,当其中一个机房出现故障时,流量能够快速切换到另一个机房,确保业务不受影响。

利用 DNS(Domain Name System)和 VIP(Virtual IP Address) 可以实现流量的智能切换。

  1. DNS 负责将域名解析到不同机房的 IP 地址,根据预先设定的策略,如权重、地理位置等,将用户的请求分发到不同的机房

  2. VIP 则作为一个虚拟的 IP 地址,绑定到不同机房的服务器上,当某个机房出现故障时,通过修改 VIP的绑定关系,将流量快速切换到正常的机房

以某大型电商平台为例,通过采用双活架构,利用 DNS 和 VIP 实现流量切换,在机房发生故障时,能够在 30 秒内完成机房级容灾,将流量无缝切换到另一个机房,保障用户购物、支付等核心业务的正常进行,大大提高了系统的可用性和稳定性。

六、监控与压测:提前 “排雷” 保障稳定性

在高并发系统的 “战场” 上,监控与压测就像是系统的 “侦察兵” 和 “模拟实战演练”,能够提前发现潜在问题,确保系统在真实的高并发场景中稳定运行。

通过实时监控系统的各项指标,我们可以及时掌握系统的运行状态,发现性能瓶颈和潜在风险;而压测则通过模拟高并发场景,对系统进行全面的 “实战检验”,提前暴露问题,为系统的优化和改进提供依据。

全链路监控

全链路监控,就像是在系统的各个关键节点安装了 “摄像头”,对用户请求从前端发起,到后端服务处理,再到数据存储与返回的整个过程进行全方位、实时的跟踪与监测,确保系统的每一个环节都在掌控之中。

在高并发系统中,全链路监控具有至关重要的作用,它能够帮助我们快速定位性能瓶颈,及时发现系统中的异常情况,为系统的优化和故障排查提供有力支持。

Prometheus+Grafana

Prometheus 是一款开源的系统监控和报警工具,它通过拉取(Pull)的方式从目标系统收集各种指标数据,并将这些数据存储在本地的时间序列数据库中。Prometheus 支持丰富的指标类型,如计数器(Counter)、仪表盘(Gauge)、直方图(Histogram)等,能够满足不同场景下的监控需求。同时,Prometheus 还提供了强大的查询语言 PromQL,通过 PromQL 可以对收集到的指标数据进行灵活的查询和分析。

Grafana 是一款开源的可视化平台,它可以与 Prometheus 无缝集成,将 Prometheus 收集到的指标数据以直观、美观的图表形式展示出来,帮助我们更清晰地了解系统的运行状态。Grafana 支持多种类型的图表,如折线图、柱状图、饼图等,并且可以根据需求自定义仪表盘,将多个图表组合在一起,形成一个完整的监控视图。

利用 Prometheus + Grafana 搭建监控体系,可以实时监控 QPS(每秒查询率)、连接数、延迟等核心指标。通过设置智能告警规则,当指标超过阈值时,如 QPS 突然飙升、连接数达到上限、延迟超过设定时间等,系统能够及时发出告警通知,让运维人员能够第一时间采取措施,保障系统的稳定运行。

混沌工程

混沌工程,是一种通过主动引入故障和异常,来测试和验证系统在各种复杂情况下的弹性和容错能力的方法,就像是在和平时期进行军事演习,故意制造各种 “意外情况”,检验军队的应对能力。

在高并发系统中,混沌工程能够帮助我们提前发现系统中的潜在问题,评估系统的可靠性和稳定性,为系统的优化和改进提供方向。

模拟故障注入

模拟故障注入,是混沌工程的核心实践之一,它通过在系统中人为地引入各种故障,如服务节点宕机、网络延迟、数据库故障等,来观察系统的反应和行为,验证系统的自愈能力和容错机制是否有效。

以 ChaosBlade 为例,它是一款开源的混沌实验工具,提供了丰富的故障注入场景和命令行操作方式,使用起来非常方便。通过 ChaosBlade 可以随机杀死服务节点,模拟服务节点故障的情况,观察系统是否能够自动检测到故障,并将流量切换到其他正常节点,实现系统的自愈。在进行模拟故障注入时,需要根据系统的特点和业务需求,选择合适的故障场景和注入时机,确保实验的有效性和真实性。

七、案例分享:某直播平台架构升级

需求驱动升级

直播平台是一种基于互联网的实时视频传输和交互平台,让用户通过网络实时观看和参与各种活动,如直播视频、音频、游戏、教育、娱乐等。在世界杯期间,某直播平台迎来了巨大的流量挑战,瞬时并发超 200 万

原有架构在如此庞大的流量冲击下,频繁出现卡顿现象,用户观看体验极差,严重影响了平台的口碑和业务发展。卡顿不仅导致用户观看直播时画面不流畅,频繁出现加载转圈的情况,还使得弹幕发送延迟严重,用户之间的互动体验大打折扣。在赛事的关键时刻,卡顿问题更是让用户怨声载道,大量用户流失。

解决方案

针对这些问题,该直播平台迫切需要进行高并发架构升级,以提升系统的性能和稳定性。如果不进行升级,随着业务的发展和用户量的不断增加,卡顿问题将愈发严重,不仅会导致现有用户的大量流失,还会阻碍新用户的增长,对平台的商业利益造成巨大损失。

接入层升级

接入层作为系统与用户交互的第一道关卡,其性能直接影响用户体验。为了提升接入层的性能,该直播平台采用了 LVS+OpenResty 的组合方案,实现了四层 / 七层负载均衡。LVS(Linux Virtual Server)作为四层负载均衡器,根据 IP 地址和端口号,将用户的请求分发到不同的后端服务器上,实现了基于网络层的负载均衡,能够快速处理大量的并发连接请求。OpenResty 则是基于 Nginx 的高性能 Web 平台,通过 Lua 脚本扩展,实现了灵活的七层负载均衡功能,能够根据请求的内容、用户的特征等进行更细粒度的流量分发。

通过这一升级,该直播平台的连接数提升了 5 倍,能够轻松应对海量用户的并发连接请求。在高并发场景下,LVS 和 OpenResty 的协同工作,确保了用户请求能够快速、均匀地分发到后端服务器,避免了单个服务器因负载过高而出现性能瓶颈,大大提高了系统的整体性能和可用性。

弹幕系统升级

弹幕系统是直播平台的核心互动功能之一,在高并发场景下,如何保证弹幕的实时性和稳定性是一个关键问题。为了解决这个问题,该直播平台引入了 Kafka 作为消息缓冲队列,并对消费端进行了优化,将弹幕消息批量写入 Redis Sorted Set

Kafka 是一个分布式的消息队列系统,具有高吞吐量、低延迟的特点,能够有效地缓冲大量的弹幕消息。当用户发送弹幕时,弹幕消息首先被发送到 Kafka 队列中,Kafka 将这些消息进行暂存和异步处理,避免了因瞬时大量消息导致的系统崩溃。消费端从 Kafka 队列中获取弹幕消息,并将其批量写入 Redis Sorted Set。Redis Sorted Set 是 Redis 的一种数据结构,它可以根据元素的分数对元素进行排序,非常适合用于存储弹幕消息,因为弹幕消息需要按照时间顺序进行展示。

通过这一升级,该直播平台的弹幕延迟控制在了 50ms 内,用户发送的弹幕能够几乎实时地显示在直播画面上,大大增强了用户之间的互动体验。同时,批量写入 Redis Sorted Set 的方式也提高了数据写入的效率,减少了对 Redis 的频繁写入操作,降低了 Redis 的负载压力。

数据库

数据库是直播平台存储数据的核心组件,随着业务量的增长,数据库的压力也越来越大。为了提升数据库的性能,该直播平台采用了按直播间 ID 分库分表的策略,并结合 ShardingSphere 等分布式数据库中间件,实现了读写分离。

按直播间 ID 分库分表,就是将不同直播间的数据存储在不同的数据库和表中,避免了单个数据库和表因数据量过大而出现性能瓶颈。ShardingSphere 则是一个开源的分布式数据库中间件,它提供了数据分片、读写分离、分布式事务等功能,能够帮助直播平台轻松实现分布式数据库架构。在实际应用中,读操作主要由从库承担,写操作则由主库负责,从而实现了读写分离,提高了数据库的并发处理能力。

通过这一升级,该直播平台的 TPS(Transactions Per Second,每秒事务处理量)从 500 提升至 1.2 万,大大提高了数据库的并发处理能力,能够从容应对高并发场景下的海量数据读写请求。同时,按直播间 ID 分库分表的策略也使得数据库的扩展性得到了极大提升,方便了后续业务的扩展和维护。

其他典型场景

除了直播平台架构升级这个案例,高并发系统还有许多其他典型场景,这些场景都面临着高并发带来的挑战,需要采用相应的策略来应对。

“人人都会的秒杀”

电商秒杀系统是高并发场景的典型代表之一。

在电商平台的秒杀活动中,大量用户会在同一时刻涌入系统,抢购限量的商品,这对系统的性能和稳定性提出了极高的要求。为了应对这一挑战,电商秒杀系统通常采用一系列高性能、高可用、可扩展性的策略。

高性能方面,系统会采用缓存技术,将商品信息、用户信息等热点数据缓存到内存中,减少对数据库的访问,提高系统的响应速度。同时,会对数据库进行优化,如建立索引、分库分表等,提高数据库的查询和写入效率。

高可用方面,系统会采用负载均衡技术,将用户请求均匀地分配到多个服务器上,避免单个服务器因负载过高而出现故障。同时,会采用分布式架构,将系统拆分成多个微服务,每个微服务独立部署,实现故障隔离,提高系统的整体可用性。

可扩展性方面,系统会采用弹性扩展技术,根据流量的变化自动调整服务器资源,实现系统的动态扩展。

通过这些策略的实施,电商秒杀系统能够在高并发场景下稳定运行,保障用户的抢购体验。例如,某电商平台在一次秒杀活动中,通过采用上述策略,成功应对了每秒数十万的并发请求,系统响应时间保持在毫秒级,商品抢购成功率达到了 95% 以上,为用户提供了流畅、高效的购物体验。

“人人都离不开的社交消息”

社交平台消息系统也是高并发场景的重要应用之一。

在社交平台上,用户之间频繁地发送和接收消息,消息量巨大,对系统的实时性和可靠性要求极高。为了满足这些要求,社交平台消息系统通常采用一系列高性能、高可用、可扩展性的策略。

高性能方面,系统会采用异步处理技术,将消息的发送和接收操作异步化,避免因同步操作导致的线程阻塞,提高系统的并发处理能力。同时,会采用缓存技术,将常用的消息数据缓存到内存中,减少对数据库的访问,提高系统的响应速度。

高可用方面,系统会采用分布式架构,将消息数据存储在多个服务器上,实现数据的冗余备份,避免因单个服务器故障而导致数据丢失。同时,会采用消息队列技术,将消息进行异步处理,提高系统的容错性和可靠性。

可扩展性方面,系统会采用水平扩展技术,通过增加服务器数量来提升系统的处理能力,实现系统的线性扩展。

通过这些策略的实施,社交平台消息系统能够在高并发场景下稳定运行,保障用户的消息通信体验。例如,某社交平台在拥有数亿用户的情况下,通过采用上述策略,实现了消息的实时送达率达到 99% 以上,系统响应时间保持在秒级以内,为用户提供了高效、可靠的社交消息服务。

八、高并发系统架构设计策略总结

讲了这里,也基本上接近尾声了,这部分灸哥再来做一次总结,从高性能、高扩展、高可用三个维度我们再一起看看这些架构设计的策略。

高性能策略

缓存技术

缓存技术是提升高并发系统性能的关键手段之一,它通过将高频访问的数据存储在高速存储介质中,减少对后端数据源的访问压力,从而提高系统的响应速度。常见的缓存技术包括浏览器缓存、CDN 缓存、分布式缓存等

浏览器缓存是在用户浏览器端对资源进行缓存,它可以减少用户再次访问相同资源时的网络请求,提高页面加载速度。当用户访问一个网站时,浏览器会检查本地缓存中是否存在该资源,如果存在且未过期,则直接从本地缓存中读取,无需向服务器发送请求。

CDN 缓存则是将内容缓存到离用户最近的边缘节点,实现内容的快速分发。CDN 服务商在全球各地部署了大量的边缘节点,这些节点会缓存网站的静态资源,如图片、视频、CSS、JavaScript 等文件。当用户请求这些资源时,CDN 会根据用户的地理位置和网络状况,选择距离最近的节点提供服务,大大缩短了数据传输的时间,提高了资源加载速度。

分布式缓存,如 Redis,是将数据分散存储在多个节点上,实现高并发访问。Redis 具有高性能、高可用、可扩展性等特点,它支持多种数据结构,如字符串、哈希表、列表、集合等,能够满足不同场景下的缓存需求。在分布式缓存中,需要注意缓存穿透、缓存雪崩、缓存击穿等问题。

缓存穿透是指查询一个不存在的数据,由于缓存中没有命中,会一直查询到数据库,若大量这种请求同时到来,可能会导致数据库压力过大甚至崩溃。解决方法可以使用布隆过滤器,将所有可能存在的数据哈希到一个足够大的 bitmap 中,当查询时先通过布隆过滤器判断数据是否存在,若不存在则直接返回,避免查询数据库。

缓存雪崩是指缓存中的大量数据在同一时间过期,导致大量请求直接访问数据库,造成数据库压力过大。可以通过设置不同的过期时间,避免数据同时过期;也可以采用缓存永不过期的策略,对于热点数据设置为永不过期,定期更新数据。

缓存击穿是指一个热点 key 在失效的瞬间,大量并发请求直接访问数据库,造成数据库压力过大。可以使用互斥锁,当缓存失效时,只有一个线程能够获取锁去查询数据库并更新缓存,其他线程等待,避免大量请求同时查询数据库。

异步处理

异步处理是指在程序运行过程中,当一个任务不能立即得到处理时,将其推迟到后续时间点进行处理,从而提高程序的性能和响应速度,同时降低系统的负载。其原理是通过将耗时的操作放入异步任务中执行,主线程可以继续执行其他任务,不会被阻塞。

异步处理适用于文件操作、网络请求、数据库操作等耗时较长的场景。在电商系统中,订单的生成、支付的处理等操作可能会涉及到数据库的读写和网络通信,这些操作耗时较长,如果采用同步处理,用户需要等待较长时间才能得到响应。而采用异步处理,当用户提交订单后,系统可以立即返回一个响应,告知用户订单已提交成功,然后将订单处理任务放入异步队列中进行处理,用户可以继续进行其他操作,提高了用户体验。

通过消息队列(如 Kafka、RabbitMQ) 可以实现异步处理。

消息队列是一种异步通信机制,它允许程序在不同时间点之间进行通信,通过将消息存储在中间件中,以便在需要时进行处理。在异步处理中,生产者将任务封装成消息发送到消息队列中,消费者从消息队列中获取消息并进行处理。

以 Kafka 为例,生产者将消息发送到 Kafka 的主题(Topic)中,Kafka 会将消息存储在分区(Partition)中,消费者通过订阅主题来获取消息。Kafka 具有高吞吐量、低延迟的特点,能够满足高并发场景下的异步处理需求。在实际应用中,一个电商系统可以将订单生成、支付处理等任务封装成消息发送到 Kafka 中,多个消费者可以同时从 Kafka 中获取消息并进行处理,提高了系统的处理能力和响应速度。

并发编程

并发编程是指在同一时间段内,多个任务同时执行的编程方式,它可以充分利用计算机的多核资源,提高系统的并发处理能力。常见的并发编程模型包括多线程、多进程、协程等。

多线程是指在一个进程中创建多个线程,这些线程共享进程的资源,如内存、文件描述符等。多线程编程可以提高程序的执行效率,因为线程的创建和切换开销相对较小。在 Java 中,可以使用 Thread 类或 Executor 框架来实现多线程编程。例如,使用 Executor 框架创建一个固定大小的线程池,将任务提交到线程池中执行,线程池会自动管理线程的创建和销毁,提高了线程的复用性和管理效率。

多进程是指在操作系统中创建多个进程,每个进程都有自己独立的地址空间和资源。多进程编程可以提高系统的稳定性和可靠性,因为一个进程的崩溃不会影响其他进程。在 Python 中,可以使用 multiprocessing 模块来实现多进程编程。例如,创建多个进程来并行处理数据,每个进程独立运行,互不干扰,提高了数据处理的速度。

协程是一种轻量级的线程,它由用户态进行调度,不需要操作系统的干预,因此创建和切换开销非常小。协程适用于 I/O 密集型任务,如网络请求、文件读写等。在 Python 中,可以使用 asyncio 库来实现协程编程。例如,使用 asyncio 库创建一个异步函数,在函数中使用 await 关键字来暂停和恢复执行,实现异步操作,提高了程序的执行效率。

通过合理使用多线程、多进程、协程等并发编程模型,可以提高系统的并发处理能力,满足高并发场景下的业务需求。在实际应用中,需要根据任务的特点和系统的资源情况,选择合适的并发编程模型。

高可用策略

负载均衡

负载均衡是将网络请求或服务分散到多个服务器或网络设备上,以提高性能、可靠性和可扩展性的技术。其原理是通过负载均衡器将客户端的请求分发到后端的多个服务器上,实现请求的均衡处理。

常见的负载均衡器包括 Nginx、HAProxy 等。

Nginx 是一款高性能的 HTTP 和反向代理服务器,它具有出色的并发处理能力和丰富的负载均衡算法。

HAProxy 是一款提供高可用性、负载均衡以及基于 TCP 和 HTTP 应用的代理软件,它支持多种协议,如 HTTP、HTTPS、TCP 等。

常用的负载均衡算法包括轮询、加权轮询、最少连接、源地址哈希等。

  1. 轮询算法是将请求依次分配给每个服务器,当一个服务器处理完一个请求后,下一个请求将被分配给下一个服务器,依此类推。这种算法适用于服务器性能相近的场景

  2. 加权轮询算法在轮询的基础上增加了权重概念,即每个服务器可以承担不同比例的负载,这样可以根据服务器的性能和容量进行更加合理的负载分配

  3. 最少连接算法会将新的请求分配给当前连接数最少的服务器,这样可以在一定程度上实现负载均衡,但可能会导致某些服务器长时间处于空闲状态

  4. 源地址哈希算法根据客户端的 IP 地址进行哈希计算,然后将请求分配给对应的服务器,这样可以确保同一个客户端的请求始终被分配到同一个服务器,有利于实现会话保持

在实际应用中,一个电商网站可以使用 Nginx 作为负载均衡器,采用加权轮询算法将用户的请求分发到多个后端服务器上。根据服务器的硬件配置和性能指标,为不同的服务器设置不同的权重,性能好的服务器权重设置高一些,性能差的服务器权重设置低一些,从而实现请求的合理分配,提高系统的整体性能和可用性。

故障转移

故障转移是指当系统中的某个组件出现故障时,自动将服务切换到其他正常的组件上,以保证系统的连续性和可用性。其原理是通过监控系统实时监测各个组件的状态,当发现某个组件出现故障时,及时将请求切换到其他可用的组件上。

以 Redis 哨兵模式为例,哨兵模式是 Redis 的高可用解决方案之一,它通过一个或多个哨兵节点来监控 Redis 主从节点的状态。当哨兵节点发现主节点出现故障时,会自动从从节点中选举一个新的主节点,并将其他从节点指向新的主节点,实现故障转移。在哨兵模式中,哨兵节点会定期向主从节点发送心跳包,检测节点的状态。如果主节点在一定时间内没有响应心跳包,哨兵节点会认为主节点出现故障,然后开始进行故障转移操作。

MySQL 主从复制也是实现故障转移的一种方式。在 MySQL 主从复制架构中,主数据库负责处理写操作,并将写操作的日志同步到从数据库。从数据库则实时复制主数据库的数据,当主数据库出现故障时,可以将从数据库提升为主数据库,继续提供服务。在主从复制过程中,主数据库会将二进制日志(binlog)发送给从数据库,从数据库通过读取和应用这些日志来保持与主数据库的数据一致性。当主数据库出现故障时,管理员可以手动或通过自动化脚本将从数据库提升为主数据库,确保业务的连续性。

通过实现故障转移,可以提高系统的容错性和可用性,减少因组件故障而导致的服务中断时间,保障业务的稳定运行。

降级与熔断

降级是指当系统出现性能瓶颈或资源不足时,为了保证核心业务的正常运行,暂时牺牲一些非核心业务的功能或性能,将其降级处理。

熔断是指当某个服务出现故障或响应超时的次数达到一定阈值时,自动切断对该服务的调用,避免因故障服务的影响而导致整个系统的崩溃。

以 Hystrix 为例,它是 Netflix 开源的一个用于处理分布式系统的延迟和容错的库。Hystrix 通过隔离、熔断、降级、超时、重试等机制,保护系统并控制分布式系统之间的交互,防止服务之间的级联故障,提高系统的弹性和可用性。

在使用 Hystrix 时,可以为每个服务定义一个熔断器,当服务的错误率超过一定阈值时,熔断器会自动打开,后续对该服务的调用将不再经过网络,而是直接执行本地的 fallback 方法,实现服务降级。

同时,Hystrix 还提供了线程隔离和信号量隔离两种方式,来防止因某个服务的故障而导致线程池耗尽或资源耗尽,保证系统的稳定性。

Sentinel 是阿里巴巴开源的一款面向分布式服务架构的高可用流量防护组件,主要以流量为切入点,从流量控制、熔断降级、系统负载保护等多个维度来帮助开发者保障微服务的稳定性。

Sentinel 通过实时监控服务的运行状态,当发现服务的响应时间过长或错误率过高时,会自动触发熔断机制,将请求快速失败或降级处理。Sentinel 还提供了丰富的规则配置和实时监控功能,可以根据业务需求灵活调整熔断和降级策略,保障系统在高并发场景下的稳定运行。

通过实现降级与熔断,可以提高系统的容错性和稳定性,在系统出现异常时,能够快速做出响应,保护核心业务的正常运行,避免因局部故障而引发整个系统的雪崩效应。

高扩展策略

分布式架构

分布式架构是将一个大型的系统拆分成多个小型的、独立的服务,这些服务可以独立部署、独立扩展,通过网络进行通信和协作,共同完成系统的业务功能。

其原理是通过将系统的功能进行模块化拆分,每个模块都作为一个独立的服务运行,降低了系统的耦合度,提高了系统的可维护性和可扩展性。

微服务架构是一种流行的分布式架构风格,它将一个大型的单体应用拆分成多个小型的、独立的微服务,每个微服务都专注于单一的业务功能,通过轻量级的通信机制进行通信。

微服务架构具有以下优点:

  1. 独立部署,每个微服务可以独立进行开发、测试、部署和升级,不会影响其他服务

  2. 技术选型灵活,每个微服务可以根据自身的业务需求选择合适的技术栈

  3. 可扩展性强,当某个微服务的业务量增加时,可以单独对该微服务进行扩展,提高系统的整体性能

分布式数据库是将数据分散存储在多个节点上,实现数据的分布式管理和访问。

常见的分布式数据库包括 TiDB、CockroachDB 等。分布式数据库具有高可用性、可扩展性、高性能等特点,它可以通过数据分片、副本复制等技术,将数据分散存储在多个节点上,提高数据的读写性能和可用性。

在分布式数据库中,需要解决数据一致性、事务处理等问题。

通过采用分布式架构,可以提高系统的可扩展性和灵活性,适应业务的快速发展和变化。在实际应用中,一个大型的电商平台可以采用微服务架构,将商品管理、订单管理、用户管理等功能拆分成多个微服务,每个微服务独立部署和扩展。同时,使用分布式数据库来存储业务数据,确保数据的高可用性和可扩展性。

水平扩展

水平扩展是指通过增加服务器节点的数量来提高系统的处理能力和性能。其原理是将系统的负载均匀地分配到多个服务器节点上,每个节点承担一部分负载,从而实现系统性能的线性扩展。

增加服务器节点为例,当一个网站的访问量增加时,可以通过增加 Web 服务器的数量来分担负载。使用负载均衡器将用户的请求分发到不同的 Web 服务器上,实现负载均衡。同时,为了保证数据的一致性和可用性,可以使用分布式文件系统(如 Ceph)来存储文件,使用分布式缓存(如 Redis Cluster)来缓存数据。

数据库分库分表也是实现水平扩展的一种重要方法。随着业务的发展,数据库中的数据量会不断增加,单库单表的架构在高并发场景下往往会出现性能瓶颈。通过分库分表,可以将数据分散存储到多个数据库和表中,降低单个数据库和表的负载,提高系统的并发处理能力。可以按照业务模块进行分库,将不同业务的数据存储在不同的数据库中;也可以按照数据的某个字段(如用户 ID、订单 ID 等)进行分片,将数据分散存储到不同的表中。

通过实现水平扩展,可以有效地提高系统的处理能力和性能,满足高并发场景下业务量不断增长的需求。

弹性伸缩

弹性伸缩是指根据系统的负载情况,自动调整系统的资源配置,以实现系统的高效运行和成本优化。其原理是通过监控系统实时监测系统的负载指标(如 CPU 使用率、内存使用率、请求并发数等),当负载指标超过预设的阈值时,自动增加或减少系统的资源(如服务器节点、容器实例等)。

利用 Kubernetes 等容器编排工具可以实现弹性伸缩。Kubernetes 是一个开源的容器编排平台,它可以自动化地部署、扩展和管理容器化应用。在 Kubernetes 中,可以通过 Horizontal Pod Autoscaler(HPA)来实现自动扩缩容。HPA 会根据 CPU 使用率等指标,自动调整 Pod 的数量。当 CPU 使用率超过预设的阈值时,HPA 会自动增加 Pod 的数量,以提高系统的处理能力;当 CPU 使用率低于预设的阈值时,HPA 会自动减少 Pod 的数量,以节省资源。

在实际应用中,一个在线教育平台可以使用 Kubernetes 来部署其应用服务。通过 HPA 配置,当学生上课高峰期,系统的 CPU 使用率超过 80% 时,自动增加 Pod 的数量,以应对大量的并发请求;当上课结束后,系统的 CPU 使用率低于 30% 时,自动减少 Pod 的数量,降低资源成本。这样可以实现系统资源的动态调整,提高系统的性能和资源利用率。

通过实现弹性伸缩,可以使系统根据实际负载情况自动调整资源配置,提高系统的适应性和灵活性,同时降低资源成本,实现系统的高效运行。

九、开源工具推荐

负载均衡:Nginx/Envoy

Nginx 是一款高性能的 HTTP 和反向代理服务器,采用异步事件驱动的架构,能够高效地处理大量的并发连接,解决了著名的 C10k 问题。它占用的内存较少,CPU 使用率低,支持模块化设计,通过加载不同的模块,可以实现多种功能,如 HTTP 重写、SSL 加密、日志分析等。同时,Nginx 还支持热部署,无需重启服务器即可更新配置,方便快捷,并提供了基本的安全防护功能,如 DDoS 攻击防护、缓冲区溢出攻击防护等,提高了系统的安全性。

Envoy 是一个开源的高性能代理和通信总线,专为云原生应用和服务网格设计。它提供了动态服务发现、负载均衡、TLS 终止、HTTP/2 & gRPC 代理、熔断器、健康检查、速率限制、日志记录和监控等功能,能够帮助开发人员更轻松地构建和管理分布式系统。

服务治理:Istio/Spring Cloud Alibaba

Istio 是一个开源的服务网格平台,它提供了一种统一化的微服务连接、安全保障、管理与监控方式,确保微服务在处理故障时以指定的方式相互连接。Istio 通过在服务之间插入一个称为 Sidecar 的代理,实现了对服务通信的全面控制和管理,包括流量管理、安全认证、故障恢复、监控和日志记录等功能,能够帮助开发人员更好地管理和维护微服务架构。

Spring Cloud Alibaba 是一个基于 Spring Cloud 的微服务工具包,集成了阿里巴巴的一系列中间件,如 Nacos、Sentinel 和 Seata 等,帮助开发者更加便捷地构建和管理微服务应用。它提供了服务发现、配置管理、流量控制、分布式事务等功能,简化了微服务应用的开发流程,减少了开发人员的复杂配置和集成工作,提高了应用的可运维性和性能稳定性。

分布式锁:Redisson(支持自动续期与红锁)

Redisson 是一个基于 Redis 的分布式对象和服务框架,提供了丰富的分布式锁功能。它不仅是一个分布式锁工具,还支持分布式集合、分布式对象、分布式服务等功能,使得开发人员能够轻松构建高可靠性和高性能的分布式系统。Redisson 提供了简单易用的 API,并支持多种数据结构和并发模式,能够满足各种复杂的分布式应用场景。其自动续期功能可以有效避免因业务执行时间过长而导致的锁过期问题,确保在业务执行期间锁始终有效;红锁算法则通过多个 Redis 节点来实现分布式锁,提高了锁的可靠性和可用性,即使部分节点出现故障,也能保证锁的正常工作。

压测工具:JMeter/Locust

JMeter 是一款开源的 Java 桌面应用,用于负载测试和性能测量。它可以用于测试静态和动态资源,如静态文件、Java Servlets、CGI 脚本、Java 对象、数据库和 FTP 服务器等,支持 HTTP、HTTPS、JDBC、LDAP、SOAP、TCP 和 UDP 等多种协议。JMeter 提供了丰富的测试元件和监听器,用户可以通过图形界面轻松创建和配置测试计划,模拟不同的用户行为和负载情况,对系统的性能进行全面的测试和分析。

Locust 是一个用 Python 编写的开源负载测试工具,它使用基于事件的异步编程模型,能够轻松实现高并发测试。Locust 的测试脚本使用 Python 代码编写,具有很高的灵活性和可扩展性,用户可以根据实际需求自定义测试场景和用户行为。Locust 还提供了实时的性能监控和报告功能,能够直观地展示系统在不同负载下的性能指标,帮助开发人员快速定位和解决性能问题。

终于写完了

高并发系统架构设计是一场永无止境的技术马拉松!

从分层架构的精巧布局,到弹性扩展的灵活应变;

从缓存体系的高效构建,到数据库的深度优化;

从容灾降级的未雨绸缪,到监控压测的精准护航;

......

每一个策略都是应对高并发挑战的有力武器。

在这个瞬息万变的互联网时代,业务需求不断迭代,技术创新日新月异,高并发系统架构也需要持续演进,紧跟时代步伐。

希望灸哥这篇文章能成为你在高并发架构领域探索的得力助手,助你在技术之路上不断突破,构建出更加稳定、高效、强大的系统。

高并发架构设计没有“银弹”,需结合业务特性动态调整。请大家务必记住这“十六字方针”:

缓存抗读

队列削峰

分库抗写

监控兜底

四大原则缺一不可!

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