CPU利用与系统性能：压测、负载与问题排查-优快云博客


delay()
{
    for(i=0;i<10000000;i++);
    for(i=0;i<10000000;i++);
for(i=0;i<10000000;i++);
for(i=0;i<10000000;i++);
for(i=0;i<10000000;i++);
for(i=0;i<10000000;i++);
for(i=0;i<10000000;i++);
for(i=0;i<10000000;i++);
for(i=0;i<10000000;i++);
}

}

main ()
{
    for(j=0;i<10;j++) {
        print(j);
        delay();//一直在跑CPU，也能实现等待，但是idle是超低的，CPU负载大，不释放CPU
        sleep(2);//释放CPU了，idle大
    }

}

除了cpu.idle，还用什么衡量

cpu.load被定义为在特定时间间隔内运行队列中(在CPU上运行或者等待运行多少进程)的平均进程数

进程分为三种状态，一种是阻塞的进程blocked process，一种是可运行的进程runnable process，另外就是正在运行的进程running process

系统的load是指正在运行和准备好运行的进程的总数

如何评估cpu.load

如果cpu.load过大则表示有部分线程在等待获得cpu资源，过小表示cpu资源比较空闲。

对于cpu.load多少开始出现性能问题，外界有不同的说法，有的认为cpu.load/cores最好不要超过1，有的认为cpu.load/cores最好不要超过3，有的认为cpu.load不超过2*cores-2即可。

针对技术商服务进行压测时，发现load低时，接口TP999响应时间<50ms，而cpu.load/cores>4时，TP999响应时间约为200ms左右，多出来的时间可以理解为线程等待cpu处理的时间，可见cpu.load/cores过高时是影响接口响应时间的。

因此可以结合预期的接口响应时间，来定义每个服务的cpu.load/cores不超过多少。比如要求接口响应时间尽可能快的，最好确保cpu.load/cores不超过1，而对时间敏感性要求不太高时，一般要求cpu.load/cores不超过3。

说明：cores是几核，也就是几个CPU

如果load过大怎么处理

弹性扩容处理、手动扩容处理

什么是堆栈

堆是堆，栈是栈，堆是需要在程序执行时申请内存的（比如JAVA中new对象），并且内存在申请后不能自动释放的，JAVA中依靠GC清除废弃的内存的；

栈是程序执行时保存程序的执行路径的，包括函数地址，变量和函数的参数，栈是先进后出的，当前函数执行完毕，就把当前函数的变量等信息都弹出；所以栈时实时的去更新CPU的，不需要人为的清理

什么是垃圾回收机制GC

复制、标记清除、标记压缩

线程和进程的区别是什么？

进程和线程的主要差别在于它们是不同的操作系统资源管理方式。进程有独立的地址空间，一个进程崩溃后，在保护模式下不会对其它进程产生影响，而线程只是一个进程中的不同执行路径。线程有自己的堆栈和局部变量，但线程之间没有单独的地址空间，一个线程死掉就等于整个进程死掉，所以多进程的程序要比多线程的程序健壮，但在进程切换时，耗费资源较大，效率要差一些。但对于一些要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作，只能用线程，不能用进程。

线程的状态有几种

线程和进程都是上面五种状态，线程是一种特殊的进程

创建线程的方式有哪些，它们的区别是什么

继承Thread类、实现接口runnable、实现Callable接口，使用FutureTask类包装

在继承和使用当前线程上面思考

进程之间的通信方式

消息队列通信、共享内存通信（向操作系统指定一块内存）、套接字（ socket ）

TCP/IP，HTTP协议，通过socket发出去

线程之间的通信方式

volatile关键字、Object类提供了线程间通信的方法：wait()、notify()、notifyaAl()

HTTP和HTTPS的区别

HTTP用的端口号是80号端口，HTTPS用的端口号是443
HTTP是超文本传输协议，信息采用铭文传输，HTTPS是具有安全性SSL加密的传输协议
HTTP协议建立链接的过程比HTTPS协议更快，因为HTTPS除了三次握手还要经历SSL握手；

SSL建立连接的原理

三次握手和四次挥手的过程

为什么是四次挥手

因为服务端可能还有消息没有发送到客户端

OSI七层模型及各层作用

TCP和UDP的区别

TCP 是面向连接的，UDP 是面向无连接的
TCP提供可靠的服务。也就是说，通过TCP连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达;UDP尽最大努力交付，即不保证可靠交付。Tcp通过校验和，重传控制，序号标识，滑动窗口、确认应答实现可靠传输。如丢包时的重发控制，还可以对次序乱掉的分包进行顺序控制。
TCP 保证数据正确性，UDP 可能丢包
TCP 保证数据顺序，UDP 不保证
UDP具有较好的实时性，工作效率比TCP高，适用于对高速传输和实时性有较高的通信或广播通信。
TCP数据传输慢，UDP数据传送快
每一条TCP连接只能是点到点的;UDP支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信。
TCP对系统资源要求较多，UDP对系统资源要求较少。
TCP 是面向字节流的，UDP 是基于数据报的。

TCP相比UDP为什么是可靠的

1、确认和重传机制 2、数据排序 3、流量控制 4、拥塞控制：“慢启动”、“拥塞避免”、“快速重传 ”、“快速恢复”

HTTP的常用状态码

404：服务器无法根据客户端的请求找到资源

500：服务器内部错误，无法完成请求

锁类型有哪些

乐观锁、悲观锁

死锁产生的原因及四个必要条件及如何解决

两把锁调用顺序不一致导致的（至少两把锁，一把锁不可能产生死锁）

原因：

1) 系统资源不足；

2) 进程运行推进的次序不合适；

3) 资源分配不当。

四个条件：

1) 互斥条件：一个资源一次只能被一个进程访问。

2) 请求与保持：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。

3) 不可剥夺：进程已获得的资源，在未使用完之前，不得强行剥夺。

4) 循环等待：若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。

解决方式：两把锁调用顺序一致、超时放弃

为什么用锁

并发+资源共享

Mysql如何做分布式锁

索引的类型有哪些

普通索引、唯一索引、主键索引、组合索引、全文索引

创建索引的三种方式

在执行create table时创建索引

使用Alter table命令去增加索引

使用create index命令来创建

索引为什么查询快

B+树

B+树的关键字全部存放在叶子节点中，非叶子节点用来做索引，而叶子节点中有一个指针指向一下个叶子节点。做这个优化的目的是为了提高区间访问的性能。而正是这个特性决定了B+树更适合用来存储外部数据。

Mysql为什么要主从复制

Mysql主从复制的原理是什么？

（1）master服务器将数据的改变记录二进制binlog日志，当master上的数据发生改变时，则将其改变写入二进制日志中；

（2）slave服务器会在一定时间间隔内对master二进制日志进行探测其是否发生改变，如果发生改变，则开始一个I/OThread请求master二进制事件

（3）同时主节点为每个I/O线程启动一个dump线程，用于向其发送二进制事件，并保存至从节点本地的中继日志中，从节点将启动SQL线程从中继日志中读取二进制日志，在本地重放，使得其数据和主节点的保持一致，最后I/OThread和SQLThread将进入睡眠状态，等待下一次被唤醒。

也就是说：

- 从库会生成两个线程,一个I/O线程,一个SQL线程;
- I/O线程会去请求主库的binlog,并将得到的binlog写到本地的relay-log(中继日志)文件中;
- 主库会生成一个log dump线程,用来给从库I/O线程传binlog;
- SQL线程,会读取relay log文件中的日志,并解析成sql语句逐一执行;

如何解决慢查询

数据库的三范式是什么？

列不可再拆分、属性完全依赖主键、不可传递依赖

数据库的隔离级别

可重复读、读取提交内容、读取未提交内容、可串行化

MySQL默认是可重复读，但会导致“幻读”，存储引擎通过多版本并发控制机制解决了幻读问题。

脏读：一个事务读取了未提交事务执行过程中的数据

不可重复读：对于数据库中的某个数据，一个事务执行过程中多次查询返回不同查询结果，这就是在事务执行过程中，数据被其他事务提交修改了

虚读(幻读)：幻读是事务非独立执行时发生的一种现象，例如事务T1批量对一个表中某一列列值为1的数据修改为2的变更，但是在这时，事务T2对这张表插入了一条列值为1的数据，并完成提交。此时，如果事务T1查看刚刚完成操作的数据，发现还有一条列值为1的数据没有进行修改，而这条数据其实是T2刚刚提交插入的，这就是幻读。
幻读和不可重复读都是读取了另一条已经提交的事务（这点同脏读不同），所不同的是不可重复读查询的都是同一个数据项，而幻读针对的是一批数据整体