《Seckill秒杀系统》第123章：单机服务性能极致优化

作者：冰河
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• 本章难度：★★☆☆☆
• 本章重点：对单机服务进行优化，掌握单机服务优化的方向和优化方式，重点掌握最佳线程数优化、Tomcat优化、RPC框架优化、JVM优化和静态资源优化，并能够结合自身实际项目思考，将对单机服务的极致优化灵活应用到自身实际项目中。

大家好，我是冰河~~

在专栏前面的文章中，我们已经对秒杀系统的源码进行了相应的优化，并且通过对秒杀系统的全链路压测，我们对秒杀系统的整体性能瓶颈有了初步的了解。随后，对服务器物理机进行了优化，接下来，还需要对单机服务进行优化。

一、前言

系统优化不仅仅是优化系统本身的代码，还需要对代码运行的硬件环境、软件环境等进行优化，只有系统本身，与其依赖的硬件环境和软件环境的性能，综合达到了最优，整个秒杀系统才会达到最优的性能。在前面的文章中，我们已经对秒杀系统进行了各种优化措施，接下来，对于秒杀系统运行在单机服务器或容器上的服务进行优化。

二、本章诉求

对秒杀系统运行在单机服务器或容器上的服务进行优化，重点掌握：确认最佳线程数、Tomcat优化、RPC框架优化、JVM优化和静态资源优化，并能够将这些优化措施灵活应用到自身实际项目中。

三、确认最佳线程数

到底需要为线程池分配多少线程数，其实是需要根据多线程具体的应用场景来确定的。一般情况下，可以将程序分为CPU密集型程序和IO密集型程序，而对于这两种密集型程序来说，计算最佳线程数的方法是不同的。

3.1 CPU密集型程序

对于CPU密集型程序来说，多线程重在尽可能多的利用CPU的资源来处理任务。 所以，对于CPU密集型程序来说，理论上“线程的数量=CPU核数”是最合适的。但是在实际工作中，一般会将线程数量设置为“CPU核数+1”，这是为了防止因出现意外情况导致线程阻塞。如果某个线程因意外情况阻塞，则多出来的线程会继续执行任务，从而保证CPU的利用效率。

因此，在CPU密集型的程序中，一般可以将线程数设置为CPU核数+1。

3.2 IO密集型程序

对于IO密集型程序来说，如果某个线程在执行IO操作时，另外的线程恰好执行完CPU计算任务，此时CPU能够达到最佳的利用效率。所以，在IO密集型程序中，理论上最佳的线程数与程序中IO操作的耗时和CPU计算的耗时的比值相关。

在单核CPU下，理论上最佳的线程数 = 1 + (IO操作的耗时 / CPU计算的耗时)

在多核CPU下，理论上最佳的线程数 = CPU核数 * [ 1 + (IO操作的耗时 / CPU计算的耗时) ]。

注意：通过上述方式计算出的线程数只是理论上的最佳数量，在实际工作中，还是需要通过对系统不断的进行压测，根据压测的结果数据来找到最佳的线程数。

四、Tomcat优化

对于Tomcat的优化，主要从Tomcat工作模式和配置两方面进行。

4.1 Tomcat工作模式

Tomcat主要有四种工作模式，分别为：BIO、NIO、NIO2和APR，具体如下所示。

工作模式	协议类	说明
BIO	org.apache.coyote.http11.Http11Protocol	阻塞模式，Tomcat8.5.x以后不再支持。
NIO	org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol	非阻塞模式，比阻塞模式有较大的性能提升。
NIO2	org.apache.coyote.http11.Http11Nio2Protocol	异步非阻塞模式，读取网络数据不再等待，完成会执行回调操作。
APR	org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol	需要单独安装Tomcat Native工具，从操作系统级别来解决异步的IO问题，大幅度的提高性能，并且对静态文件和SSL的处理性能比较高。

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