一、 基于動態內容為主的網站優化案例
1．網站運行環境說明
硬件環境：1臺IBM x3850服務器, 單個雙核Xeon 3.0G CPU，2GB內存，3塊72GB SCSI磁盤。
操作系統：CentOS5.4。
網站架構：Web應用是基于LAMP架構，所有服務都在一臺服務器上部署。
2．性能問題現象及處理措施
現象描述
網站在上午10點左右和下午3點左右訪問高峰時，網頁無法打開，重啟服務后，網站能在一段時間內能正常服務，但過一會又變得響應緩慢，最后網頁徹底無法打開。
檢查配置
首先檢查系統資源狀態，發現服務出現故障時系統負載極高，內存基本耗盡，接著檢查Apache配置文件httpd.conf，發現“MaxClients”選項值被設置為2000，并且打開了Apache的KeepAlive特性。
處理措施
根據上面的檢查，初步判斷是Apache的”MaxClients“選項配置不當引起的，因為系統內存僅有2GB大小，而“MaxClients”選項被配置為2000，過多的用戶訪問進程耗盡了系統內存；然后，修改httpd.conf配置文件的“MaxClients”選項，將此值由2000降到1500；繼續觀察發現，網站還是頻繁宕機，于是又將“MaxClients”選項值降到1024，觀察一段時間發現，網站服務宕機時間間隔加長了，不像以前那么頻繁，但是系統負載還是很高，網頁訪問速度極慢。
3．第一次分析優化
既然是由系統資源耗盡導致的網站服務失去響應，那么就深入分析系統資源的使用情況，通過uptime、vmstat、top、ps等命令的聯合使用，得出如下結論：
結論描述
系統平均負載很高，通過uptime輸出的系統“load average”值都在10以上，而CPU資源也消耗嚴重，這是造成網站響應緩慢或長時間沒有響應的主要原因，而導致系統資源消耗過高的主要依據是用戶進程消耗資源嚴重。
原因分析
通過top命令發現，每個Apache子進程消耗將近6~8MB左右內存，這是不正常的。根據經驗，在正常情況下每個Apache子進程消耗的內存在1MB左右，結合Apache輸出日志發現，網站首頁訪問頻率最高，也就是說首頁程序代碼可能存在問題。于是檢查首頁的PHP代碼，發現首頁的頁面非常大，圖片很多，并且由全動態的程序組成，這樣每次用戶訪問首頁都要多次查詢數據庫，而查詢數據庫是個非常耗費CPU資源的過程，并且首頁PHP代碼也沒有相應的緩存機制，每個用戶請求都要重新進行數據庫查詢操作，數據庫查詢負荷有多高可想而知。
處理措施
修改首頁PHP代碼，縮減頁面大小，并且對訪問頻繁的操作增加緩存機制，盡量減少程序對數據庫的訪問。
4．第二次分析優化
通過前面簡單優化，系統服務宕機現象出現次數減少很多，但是在訪問高峰時網站偶爾還會無法正常訪問。這次仍然從分析系統資源使用狀況入手，發現系統內存資源消耗過大，并且磁盤I/O有等待問題,于是得出如下結論：
原因分析
內存消耗過大，肯定是用戶訪問進程數過多導致的，在沒有優化PHP代碼之前，每個Apache子進程消耗6~8MB內存，如果設置Apache的最大用戶數為1024，那么內存耗盡是必然的，當物理內存耗盡時，虛擬內存就會啟用，頻繁地使用虛擬內存，肯定會出現磁盤I/O等待問題，最終導致CPU資源耗盡。
處理措施
通過上面對PHP代碼的優化，每個Apache子進程消耗的內存資源基本維持在1~2MB左右，因此修改Apache配置文件httpd.conf中的”MaxClients”選項值為“600”，同時把Apache配置中的“KeepAlive”特性關閉，這樣Apache進程數大量減少，基本維持在500~600之間，雖然偶爾也會使用虛擬內存，但是Web服務正常了，服務宕機問題也很少出現了。
5．第三次分析優化
經過前兩次的優化，網站基本運行正常，但是在訪問高峰時偶爾還會出現站點無法訪問得現象，繼續進行問題分析，通過命令查看系統資源，發現仍是CPU資源耗盡導致的，但是與前兩次又有所不同：
原因分析
通過觀察后臺日志，發現PHP程序有頻繁訪問數據庫的操作，大量的SQL語句中有where, order by等子句；同時，數據庫查詢過多，大部分都是復雜查詢，一般都需要遍歷全表，而大量的表沒有建立索引，這樣的程序代碼導致MySQL數據庫負荷過高，而MySQL數據庫和Apache部署在同一臺服務器上，這也是導致服務器消耗CPU資源過高的原因。
處理措施
優化程序中的SQL語句，增加where子句上的匹配條件，減少遍歷全部的查詢，同時在where和order by子句的字段上建立索引，并且增加程序緩存機制，通過這次優化，網站運行基本處于正常狀態，再也沒有出現宕機的現象。
6．第四次優化分析
通過前面三次優化以后，網站在程序代碼、操作系統、Apache等方面的優化空間越來越小，要避免出現服務氣宕機現象，并且保證網站穩定、高效、快速地運行，可以從網站結構上進行優化，也就是將Web和數據庫分離部署，可以增加一臺專用的數據庫服務器，單獨部署MySQL數據庫。隨著訪問量的增加，如果前端無法滿足訪問請求，還可以增加多臺Web服務器，Web服務器之間進行負載均衡部署，解決前端性能瓶頸；如果在數據庫端還存在讀寫壓力，還可以繼續增加一臺MySQL服務器，將MySQL進行讀寫分離部署，這樣一套高性能、高可靠的網站系統就構建起來了。
二、 基于動態、靜態內容結合的網站優化案例
1．網站運行環境說明
硬件環境：兩臺IBM x3850服務器, 單個雙核Xeon 3.0G CPU，4GB內存，3塊72GB SCSI磁盤。
操作系統：CentOS5.4。
網站架構：Web應用是基于J2EE架構的電子商務應用，Web端應用服務器是Tomcat，采用MySQL數據庫，Web和數據庫獨立部署在兩臺服務器上。
2．性能問題現象以及處理措施
現象描述
網站訪問高峰時，網頁無法打開，重啟Java服務后，網站可以正常運行一段時間，但過一會又變得響應緩慢，最后網頁徹底無法打開。
檢查配置
首先檢查系統資源狀態，發現服務出現故障時系統負載極高，CPU滿負荷運行，Java進程占用了系統99%的CPU資源，但內存資源占用不大；接著檢查應用服務器信息，發現只有一個Tomcat在運行Java程序；接著查看Tomcat配置文件server.xml，發現server.xml文件中的參數都是默認配置，沒有進行任何優化。
處理措施
server.xml文件的默認參數需要根據應用的特性進行適當的修改，例如可以修改“connectionTimeout“、“maxKeepAliveRequests”、“maxProcessors”等幾個Tmcat配置文件的參數，適當加大這幾個參數值。修改參數值后，繼續觀察發現，網站服務宕機時間間隔加長了，不像以前那么頻繁，但是Java進程消耗CPU資源還是很嚴重，網頁訪問速度極慢。
3．第一次分析優化
既然Java進程消耗CPU資源嚴重，那么需要查看到底是什么導致Java消耗資源嚴重，通過lsof、netstat命令發現有大量的Java請求等待信息，然后查看Tomcat日志，發現大量報錯信息、日志提示和數據庫連接超時，最終無法連接到數據庫，同時，訪問網站靜態資源，也無法訪問，于是得出如下結論：
原因分析
Tomcat本身就是一個Java容器，是使用連接/線程模型處理業務請求的，主要用于處理Jsp、servlet等動態應用，雖然它也能當作HTTP服務器，但是處理靜態資源的效率很低，遠遠比不上Apache或Nginx。從前面觀察到的現象分析，可以初步判斷是Tomcat無法及時響應客戶端的請求，進而導致請求隊列越來越多，直到Tomcat徹底崩潰。對于一個正常的訪問請求來說，服務器接收到請求后，會把請求交給Tomcat去處理，Tomcat接著執行編譯、訪問數據庫等操作，然后把信息返回給客戶端，客戶端接收到信息后，Tomcat就關閉這個請求鏈接，這樣一個完整的訪問過程就結束了。而在高并發訪問狀態下，很多的請求瞬間都交給Tomcat處理，這樣Tomcat還沒有完成第一個請求，第二個請求就來了，接著是第三個，等等，這樣越積越多，Tomcat最終失去響應， Java進程就會處于僵死狀態，資源無法釋放，這就是根本原因。
處理措施
要優化Tomcat性能，需要從結構上進行重構，首先，加入Apache支持，由Apache處理靜態資源，由Tomcat處理動態請求，Apache服務器和Tomcat服務器之間使用Mod_JK模塊進行通信。使用Mod_JK模塊的好處是：它可以定義詳細的資源處理規則，根據動態、靜態網站的特點，將靜態資源文件全部交給Apache處理，而動態請求通過Mod_JK模塊傳給Tomcat去處理，通過Apache+JK+Tomcat的整合，可以大幅度提高Tomcat應用的性能。
4．第二次分析優化
經過前面的優化措施，Java資源偶爾會增高，但是一段時間后又會自動降低，這屬于正常狀態，而在高并發訪問情況下，Java進程有時還會出現資源上升無法下降的情況，通過查看Tomcat日志，綜合分析得出如下結論：要獲得更高、更穩定的性能，單一的Tomcat應用服務器有時會無法滿足需求，因此要結合Mod_JK模塊運行基于Tomcat的負載均衡系統，這樣前端由Apache負責用戶請求的調度，后端又多個Tomcat負責動態應用的解析操作，通過將負載均分配給多個Tomcat服務器，網站的整體性能會有一個質的提升。
以上就是基于Web應用的性能分析及優化案例，謝謝閱讀，希望能幫到大家，請繼續關注腳本之家，我們會努力分享更多優秀的文章。
