10倍提升应用性能的10个建议

亚马逊大约10年前的一项研究表明，页面加载时间减少1/10秒，能够使其营收增长1%。另一项近期的调查也显示，一多半受访站点所有者提到因为自己应用的性能不佳导致了收入减少或者用户流失。

一个 站到底多快才行面加载每花1秒钟，就有大约4%的用户走掉。排名最靠前的电商站点的首次交互时间为1至3秒，这个区间的转换率最高。显而易见，Web应用性能的重要性与日俱增。

建议一：使用反向代理服务器让应用更快更安全

如果你的Web应用只跑在一台机器上，那要提升其性能非常简单：换一台更快的，多配几个处理器，多加几条内存，磁盘阵列也要高速的。换了以后，这台机器上跑的WordPress服务器、Node.js或Java应用速度都会加快。（要是应用还会访问另一台数据库服务器，那也简单：找两台更快的机器，用更快的 络连起来就行了。）

麻烦在于，机器速度并不是问题。很多时候Web应用慢，是因为要在各种任务之间切换，一会儿要处理数千个连接上的用户请求，一会儿要向磁盘读写文件，一会儿又要运行应用的代码，一会儿又要去干别的。应用服务器因此可能出现各种状况，耗尽内存、交换文件，或者让很多请求等待一个硬盘I/O之类的任务。

除了升级硬件，其实你还可以选择另外一种完全不同的方法：加一台反向代理服务器，分担上述一些任务。反向代理服务器位于运行应用的机器之前，负责处理来自外 的请求。反向代理服务器直接连到互联 ，它与应用服务器通信使用的是快速的内部 络。

反向代理服务器可以让应用服务器专注于构建页面，然后交给反向代理向外 发送，而不必理会用户与应用的交互。由于不必等待客户端的响应，应用服务器的运行速度能达到接近最优的水平。

增加反向代理服务器同时也可以为Web服务器增添灵活性。比如，假设执行某种任务的服务器过载了，那随时可以再增加一台同类服务器；而如果这台服务器挂了，替换它也很容易。

鉴于这种灵活性，反向代理服务器往往也是其他性能优化手段的先决条件，比如：

• 负载均衡（参见“建议二”），反向代理服务器上运行负载均衡服务，把流量平均分配给几台应用服务器。有了负载均衡，添加应用服务器根本不需要修改应用。

• 缓存静态文件（参见“建议三”），图片或代码之类的可以直接请求的文件，都可以保存在反向代理服务器中，以便直接发给客户端。这样不仅可以更快地响应请求，还能减轻应用服务器的负担，加快其运行速度。

• 保证站点安全，可以配置反向代理服务器提升其安全级别，通过它监控来快速识别和响应攻击，从而保存应用服务器安全。

NGINX专门为使用反向代理服务器做了设计，使其天然支持上述优化。由于使用事件驱动的处理机制，NGINX比传统服务器效率更高。NGINX Plus则增加了更高端的反向代理功能，如应用体检、特有的请求路由、高级缓存和售后支持。

NGINX Supports SPDY and HTTP/2 for increased web application performance

NGINX很早就开始支持SPDY，而且今天使用SPDY的大多数站点都在运行NGINX。NGINX同样率先支持了HTTP/2，2015年9月，NGINX开源和NGINX Plus开始支持 HTTP/2。

随着时间推移，NGINX希望大多数站点启用SSL并迁移到HTTP/2。这样不仅可以让 站更安全，而且随着新的优化技术不断涌现，也可以通过简单的代码实现更高的性能。

建议七：升级软件

提升应用性能的一个简单的方法，就是根据可靠性及性能选择软件。此外，高质量组件的开发者更可能不断提升性能和修复问题，因此使用最新的稳定版本是划算。新发布的版本会得到开发者和用户更多的关注，同时也会利用新的编译器优化技术，包括针对新硬件的调优。

相对旧版本，新发布的稳定版本明显性能更高。坚持升级，也可以保证在调优、问题修复和安全警 方面与时俱进。

不升级软件也会妨碍利用新能力。比如，HTTP/2目前要求OpenSSL 1.0.1。从2016年下半年开始，HTTP/2会要求OpenSSL 1.0.2，该版本发布于2015年1月。

NGINX用户可以从NGINX开源软件的最新版本或NGINX Plus开始，它们支持套接字共享、线程池（参见下文），而且都会持续优化性能。因此，检查一下自己的软件，尽量把它们升级到最新的版本。

建议八：调优Linux

Linux是今天大多数Web服务器的底层操作系统，作为一切基础设施的基础，Linux对提升性能至关重要。默认情况下，很多Linux系统都比较保守，仅以桌面办公为需求，以占用少量资源为调优目标。对于Web应用而言，为达到性能最佳，肯定需要重新调优。

Linux优化因Web服务器而异。以NGINX为例，可以从以下几方面考虑。

• 存量队列。如果发现有一些连接得不到处理，可以增大，即等待NGINX处理的最大连接数。如果这个连接数限制过小，应该可以看到错误消息，可以逐步提高这个值，直到错误消息不再出现。

• 文件描述符。NGINX对每个连接最多使用两个文件描述符。如果系统服务于很多连接，可能需要增大这个对描述符的系统级限制，以及这个用户文件描述符限制，以支持增大后的负载。

• 临时端口。在作为代理使用时，NGINX会为每个上游服务器创建临时端口。可以设置，增大端口值的范围，以增加可用的端口量。此外，还可以减小的值，它控制非活动端口释放重用的等待时间，加快周转。

对NGINX而言，请参考NGINX性能调优指南，了解如何不费吹灰之力将你的Linux系统优化为能够支持更大的吞吐量。

建议九：调优Web服务器

无论使用什么Web服务器，都需要针对应用对其调优。以下建议适用于任何Web服务器，但会给出只有NGINX的设置说明。

• 访问日志。不要每个请求的日志都马上写到磁盘，可以在内存里做个缓存，然后批量定入。对NGINX而言，将参数添加到指令，等内存缓冲区写满后再把日志写到磁盘。如果你添加了参数，那么缓冲区的内容也会按照指定时间写入磁盘。

• 缓冲。缓冲用于在内存里保存部分响应，直到缓冲区被填满，可以实现对客户端更有效的响应。无法写入内存的响应会被写到磁盘，从而降低性能。在NGINX的缓冲启用时，可以使用和指令来管理它。

• 客户端活动连接。活动连接可以减少时间消耗，特别是在使用SSL/TLS的情况下。对NGINX而言，可以针对客户端提高的数值，默认值为100；也可以增大的值，让活动连接持续时间更长，从而让后续请求得到更快响应。

• 上游活动连接。上游连接，即连接到应用服务器、数据库服务器的连接，同样可以从活动连接的设置中获得好处。对上游连接来说，可以增加活动连接，也就是每个工作进程可用的空闲活动连接的数量。这样可以增进连接重用，减少重开连接。关于活动连接的更多信息，请参考这篇博客。

• 限制。限制客户端使用的资源可以提升性能和安全性。对NGINX而言，和指令限制指定源的连接数，而限制带宽。这些设置可以防止合法用户“侵吞”资源，同时也有助于防止攻击。和指令限制客户端请求。对于到上游服务器的连接，可以在上游配置区的服务器指令中使用参数，它限制对上游服务器的连接，防止过载。相关的队列指令会创建一个队列，在限制到达后将指定的请求数保存指定的时间。

• 工作进程。工作进程负责处理请求。NGINX采用基于事件的模型和OS相关的机制有效地在工作进程间分配请求。建议将的值设置为每个CPU一个工作进程。如果需要，大多数系统都支持提高的值（默认为512）。可以通过试验找到最适合你系统的这个值。

• 套接字分片。通常，一个套接字监听器向所有工作进程分发新连接。套按字分片则为每个工作进程都创建一个套接字监听器，由内核在套接字监听器可用时为其指定连接。这样可以减少锁争用，提升多核系统上的性能。要启用套接字分片，在指令中包含参数。

Use real-time application performance monitoring tools to identify and resolve issues quickly

结论：10倍性能提升

性能提升因Web应用不同会有巨大差异。实际的提升取决于预算、时间，以及现有实现的与理想性能的差距。那么怎么让你的应用获得10倍的性能提升呢/p>

为了帮大家理解每项优化建议的潜能，下面再针对之前的建议给出一些实施方针，希望大家各取所需。

• 反向代理服务器及负载均衡。没有负载均衡或池负载均衡，可能导致极低的性能。添加一个反向代理服务器，比如NGINX，可以减少Web应用在内存和磁盘之间的往返。负载均衡可以把任务从过载的服务器转移到空闲的服务器，也便于扩展。这些改变能极大地提升性能，与原有的部署方式最差的时候相比，10倍性能提升是很轻松的事，即使不到10倍那也在总体上有了质的飞跃。

• 缓存动态和静态内容。如果你的Web服务器同时又充当了应用服务器，那么通过缓存动态内容就可以达到高峰期10倍的性能提升。缓存静态内容也可以有几倍的性能提升。

• 压缩数据。使用JPEG、PNG、MPEG-4以及MP3等压缩格式能显著提升性能。如果这些手段都用上了，那么压缩的文本数据（代码及HTML）可以将初始页面加载时间提升两倍。

• 优化SSL/TLS。安全握手对性能有很大影响，因此对其进行优化可以让初次响应加快两倍，对于文本内容较多的 站尤其如此。优化SSL/TLS下的媒体文件带来的性能提升很小。

• 实施HTTP/2和SPDY。在使用SSL/TLS的情况下，这两个协议有可能提升 站的整体性能。

出处：https://www.jianshu.com/p/f4cdcbaec141

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