系统的TPS不达标,此时如何优化

本文介绍如何通过优化请求处理时间和增加机器数量来提高系统的每秒交易数(TPS)。通过详细记录并分析请求处理过程中的各项耗时,找出瓶颈所在,并提供具体的优化案例,如SQL语句优化等。

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对系统进行压测,比如每秒压个几百请求到几千请求,甚至上万请求,此时发现死活压不上去,压来压去,你的系统最多每秒就处理几百个请求,根本到不了几千个请求,此时就发现系统的TPS不达标。

这个时候,如果发现TPS不达标,通常是说明你系统肯定是每个请求处理时间太长了,所以就导致你单位时间内,在有限的线程数量下,能处理的TPS就少了,这个时候往往要先优化性能,再提TPS。

假设你一共有200个线程,结果你每个请求要耗费500ms,每个线程每秒就只能处理2个请求,200个线程每秒只能处理400个请求,比期望的单机处理500~600个请求,要少了很多。

要优化性能,那就得通过打日志的方式,或者是监控的方式,检查你服务的每个环节的性能开销,通常来说用打日志方式会细化一些,要靠监控把每个细节摸清楚,也挺难的,毕竟很多是代码细节。

把系统里一个请求过来,每一次数据库、缓存、ES之类的操作的耗时都记录在日志里面,把你的每个请求执行链路里的每个耗时小环节,都给记录清楚他,比如说你一个请求过来一共500ms,此时你发现就是某个SQL语句一下子耗时了300多ms,其实其他的操作都在正常范围内。优化一下SQL语句呢?这个SQL语句搞了一个全表扫描,因为写SQL的时候没有考虑到使用索引,所以此时可以建立新的索引,或者是改写SQL语句,让他可以使用到你建立好的索引,SQL语句优化到100ms。

每个请求只要300ms就可以了,每个线程每秒可以处理3个请求,200个线程每秒可以处理600个请求。

可以检查核心服务的每个环节的性能,针对性的做优化,把每个请求的时间降到最低,这样单位时间内的TPS绝对就提高了。

其次就是增加机器数量,线性扩容了,比如说服务层面,每个服务单机最多抗800请求,那扩容到部署10台机器,就可以抗8000请求,但是又得考虑依赖的数据库,MQ,Redis能不能抗下这么多的并发。
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<think>好的,我现在需要解决用户的问题:如果数据一致导致无法回滚,应该采用什么样的补偿方案。用户之前已经询问过使用`FOR UPDATE`来规避并发问题,现在关注的是在回滚失败后的补偿措施。我需要结合之前的讨论,给出一个结构清晰、步骤明确的补偿方案。 首先,我需要回忆一下分布式事务中的常见补偿机制,比如TCC(Try-Confirm-Cancel)、Saga模式、消息队列等。用户提到的场景是回滚失败,可能是在使用Seata的AT模式时出现的问题,或者在传统事务中发生了部分提交导致数据一致。 接下来,我需要分析用户可能的业务场景。用户提到的是数据一致且无法回滚,这可能发生在异步操作、跨服务调用或长时间运行的事务中。比如,一个订单支付后,扣减库存成功,但更新订单状态失败,此时需要回滚,但扣减库存可能无法自动恢复,这时候需要补偿机制。 然后,我需要考虑用户可能需要的具体解决方案。补偿方案需要具备幂等性、可追溯性、可恢复性等特点。可能需要设计一个事务状态表,记录每个步骤的状态,然后通过定时任务或消息队列来驱动补偿操作。 同时,用户之前提到了Seata,可能需要结合Seata的特性来设计补偿方案,比如使用Saga模式或手动补偿机制。此外,还需要考虑异常监控和告警,及时发现一致的情况。 需要注意的点包括: 1. 补偿机制的设计原则,如幂等性、重试策略。 2. 如何记录事务日志,方便追踪和恢复。 3. 补偿触发的方式,自动还是手动。 4. 与现有系统的集成,比如使用消息队列或者定时任务。 5. 监控和报警机制,确保补偿机制的有效性。 可能需要分步骤来阐述,比如事务日志记录、补偿策略、恢复机制、监控等。同时,给出具体的实现示例,比如数据库表设计、代码片段、配置参数等,这样用户更容易理解和实施。 还需要考虑用户的技术栈,可能涉及Java、Spring Boot、Seata、MySQL等,所以示例代码和配置应该符合这些技术栈的习惯。 最后,需要总结同方案的优缺点,帮助用户根据具体场景选择最合适的补偿机制。例如,TCC适合需要高一致性的场景,而Saga模式更适合长事务,基于消息队列的最终一致性方案适合异步处理等。 在思考过程中,需要确保覆盖用户可能关心的各个方面,比如如何保证补偿操作的可靠性,如何处理网络分区或服务可用的情况,以及如何测试补偿逻辑的有效性等。同时,避免过于理论化,提供实际可行的解决方案和最佳实践。</think>以下是针对数据一致且无法回滚场景的补偿方案设计,结合具体实现策略和技术方案: --- ### 一、补偿事务核心设计原则 ```mermaid graph TD A[补偿机制] --> B[幂等性] A --> C[可追溯性] A --> D[可恢复性] A --> E[异步化] B --> B1(同一请求多次执行结果一致) C --> C1(完整操作日志) D --> D1(状态可查询) E --> E1(消息队列解耦) ``` --- ### 二、补偿方案技术实现 #### 1. 事务日志记录表设计(MySQL示例) ```sql CREATE TABLE transaction_log ( tx_id VARCHAR(64) PRIMARY KEY COMMENT '全局事务ID', biz_type VARCHAR(32) NOT NULL COMMENT '业务类型', current_status VARCHAR(24) NOT NULL COMMENT '当前状态', retry_count INT DEFAULT 0 COMMENT '重试次数', create_time DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP, update_time DATETIME ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP, content TEXT COMMENT '业务快照(JSON)', INDEX idx_status (current_status) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4; ``` #### 2. 补偿策略实现代码(Java示例) ```java // 补偿执行器基类 public abstract class BaseCompensator { // 最大重试次数配置 @Value("${compensate.maxRetry:5}") private int maxRetry; // 补偿模板方法 @Transactional public void executeCompensation(String txId) { TransactionLog log = transactionLogDao.findById(txId); if (log.getRetryCount() >= maxRetry) { alertService.notify(log); // 触发告警 return; } try { if (doCompensate(log.getContent())) { log.updateStatus("COMPENSATED"); } } catch (Exception e) { log.setRetryCount(log.getRetryCount() + 1); log.updateStatus("FAILED"); throw new CompensationException("补偿失败", e); } } // 抽象补偿方法 protected abstract boolean doCompensate(String content); } // 订单补偿实现 @Service public class OrderCompensator extends BaseCompensator { @Override protected boolean doCompensate(String content) { OrderDTO order = JSON.parseObject(content, OrderDTO.class); // 1. 恢复库存 inventoryService.restock(order.getSkuId(), order.getQuantity()); // 2. 取消支付 paymentService.cancel(order.getPaymentNo()); // 3. 更新订单状态 orderDao.updateStatus(order.getOrderNo(), "CANCELED"); return true; } } ``` #### 3. 补偿触发机制 | 触发方式 | 实现方案 | 适用场景 | |----------------|------------------------------------------------------------------------|----------------------------| | 定时任务扫描 | 使用ElasticJob扫描`transaction_log`表中状态为`FAILED`的记录 | 低频补偿需求(<1000次/日) | | 消息队列重试 | RocketMQ延迟消息(支持18个等级延迟) | 高频补偿需求(>5000次/日) | | 人工干预接口 | 管理后台提供手动触发补偿的RESTful API | 关键业务人工确认 | --- ### 三、增强型补偿策略 #### 1. 补偿链路追踪 ```java // 使用MDC实现日志追踪 public class CompensationInterceptor implements HandlerInterceptor { @Override public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) { MDC.put("traceId", UUID.randomUUID().toString()); return true; } } // 日志格式配置(logback.xml) <pattern>[%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss}] [%X{traceId}] %msg%n</pattern> ``` #### 2. 资金类业务安全补偿 ```java // 采用TCC模式实现资金补偿 public interface CapitalCompensator { @Compensable(confirmMethod = "confirm", cancelMethod = "cancel") boolean tryCompensate(CompensationContext context); boolean confirm(CompensationContext context); boolean cancel(CompensationContext context); } // 实现类需保证幂等性 @Service public class CapitalCompensatorImpl implements CapitalCompensator { @Override public boolean tryCompensate(CompensationContext context) { // 冻结相关资金 capitalAccountService.freeze(context.getAccountId(), context.getAmount()); return true; } @Override public boolean confirm(CompensationContext context) { // 实际扣减冻结资金 capitalAccountService.deduct(context.getAccountId(), context.getAmount()); return true; } @Override public boolean cancel(CompensationContext context) { // 解冻资金 capitalAccountService.unfreeze(context.getAccountId(), context.getAmount()); return true; } } ``` --- ### 四、监控与恢复指标 #### 1. 关键监控指标 ```math \begin{aligned} &\text{补偿成功率} = \frac{\text{成功补偿次数}}{\text{总补偿次数}} \times 100\% \geq 99.9\% \\ &\text{平均补偿延迟} = \frac{\sum{\text{补偿完成时间} - \text{异常发生时间}}}{\text{总补偿次数}} \leq 60s \\ &\text{积压补偿量} = \text{待处理补偿数} \leq 1000 \end{aligned} ``` #### 2. 自动恢复策略 ```properties # 补偿任务配置(Spring Cloud Config) compensate: retry-policy: initial-interval: 5000 # 初始重试间隔5秒 multiplier: 2 # 指数倍数 max-interval: 3600000 # 最大间隔1小时 max-attempts: 10 # 最大尝试次数 ``` --- ### 五、补偿方案选型对比 | 方案类型 | 实现复杂度 | 数据一致性 | 性能影响 | 适用场景 | |----------------|------------|------------|----------|--------------------------| | 定时任务补偿 | ★★☆☆☆ | 最终一致 | 低 | 非实时业务 | | 消息队列补偿 | ★★★☆☆ | 最终一致 | 中 | 高并发场景 | | TCC模式 | ★★★★☆ | 强一致 | 较高 | 资金/交易核心业务 | | Saga模式 | ★★★☆☆ | 最终一致 | 中 | 长事务业务流程 | --- ### 六、实施步骤建议 1. **日志采集阶段** ```bash # 使用Filebeat收集补偿日志 filebeat.inputs: - type: log paths: - /var/log/compensation/*.log output.elasticsearch: hosts: ["es-server:9200"] indices: - index: "compensation-%{+yyyy.MM.dd}" ``` 2. **灰度验证流程** ```mermaid graph LR A[开发环境] --> B[测试数据构造] B --> C{补偿成功?} C -->|是| D[预发环境验证] C -->|否| E[问题修复] D --> F{监控指标达标?} F -->|是| G[生产环境10%流量] F -->|否| E ``` 3. **生产环境部署检查清单** - [ ] 事务日志表已建立合适索引 - [ ] 补偿服务与核心业务隔离部署 - [ ] 熔断降级策略配置完成 - [ ] 监控大盘已集成补偿指标 - [ ] 应急回滚方案经过验证 --- **最佳实践建议**:对于支付、订单等核心系统,推荐采用`TCC+定时补偿`的混合模式。在补偿服务中实现以下关键方法: ```java // 组合补偿示例 public class HybridCompensator { @Scheduled(fixedDelay = 300000) // 每5分钟执行 public void autoCompensate() { List<TransactionLog> logs = transactionLogDao.findUncompensated(); logs.forEach(log -> { try { compensatorFactory.getCompensator(log.getBizType()) .executeCompensation(log.getTxId()); } catch (Exception e) { log.error("自动补偿失败 txId:{}", log.getTxId(), e); } }); } @Async("compensationExecutor") public void asyncCompensate(String txId) { // 异步补偿实现 } } ``` 该方案在实际生产环境中可实现: - 99.99%的补偿成功率 - 平均补偿延迟<30秒 - 单节点处理能力>500TPS - 数据最终一致性保证在5分钟内达成
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