高并发Web应用系统的性能优化分析与研究

２０１４年８月第３５卷　第８期计算机工程与设计ＣＯＭＰＵＴＥＲＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＡＮＤＤＥＳＩＧＮＡｕｇ畅２０１４Ｖｏｌ畅３５　Ｎｏ畅８

高并发Ｗｅｂ应用系统的性能优化分析与研究

王亚楠１，２，３，吴华瑞１，２，３＋，黄　锋１，２，

３（１．北京农业信息技术研究中心，北京１０００９７；２．国家农业信息化工程技术研究中心，北京１０００９７；

３．农业部农业信息技术重点实验室，北京１０００９７）

摘　要：为解决高并发Ｗｅｂ应用系统响应时间过长、系统易崩溃等性能问题，分析高并发Ｗｅｂ应用系统的性能瓶颈并提出优化策略。根据高并发Ｗｅｂ应用系统常规的系统架构，分别从Ｗｅｂ应用前端、后台程序代码、数据库、Ｗｅｂ应用中间件配置以及服务器负载５个方面阐述了优化方案，并以全国基层农业技术推广体系管理信息系统为例实现了优化策略验证。验证结果表明，该系统响应速度平均提高２０％左右，服务器ＣＰＵ利用率平均降低４０％左右，系统性能优化获得较好效果。关键词：Ｗｅｂ应用系统；高并发；响应时间；性能瓶颈；优化策略

中图法分类号：ＴＰ３１１　文献标识号：Ａ　文章编号：１０００‐７０２４（２０１４）０８‐２９７６‐０６

收稿日期：２０１３‐０９‐１２；修订日期：２０１３‐１１‐２６基金项目：公益性行业（农业）科研专项基金项目（２０１３０３１０７）；北京市自然科学基金项目（４１２２０３４）

作者简介：王亚楠（１９８９），女，河北唐山人，硕士研究生，工程师，研究方向为计算机技术；＋通讯作者：吴华瑞（１９７５），男，山东聊城人，博士，研究员，研究方向为无线网络与智能系统；黄锋（１９８１），男，河南南阳人，博士研究生，助理研究员，研究方向为软件工程。Ｅ‐ｍａｉｌ：ｗｕｈｒ＠ｎｅｒｃｉｔａ畅ｏｒｇ畅ｃｎＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｈｉｇｈｃｏｎｃｕｒｒｅｎｃｙＷｅｂａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ

ＷＡＮＧＹａ‐ｎａｎ１，２，３，ＷＵＨｕａ‐ｒｕｉ１，２，３＋，ＨＵＡＮＧＦｅｎｇ１，２，３（１．ＢｅｉｊｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ＢｅｉｊｉｎｇＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅａｎｄＦｏｒｅｓｔｒｙＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００９７，Ｃｈｉｎａ；２．ＮａｔｉｏｎａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００９７，Ｃｈｉｎａ；３．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｉｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００９７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｌｏｎｇｒｅｓｐｏｎｓｅｔｉｍｅ，ｅａｓｉｌｙ‐ｄｏｗｎｓｅｒｖｅｒｓａｎｄｏｔｈｅｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｓｓｕｅｓｉｎａｈｉｇｈｃｏｎｃｕｒｒｅｎｃｙＷｅｂａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ａｎｏｐｔｉｍａｌｓｔｒａｔｅｇｙｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄａｆｔｅｒｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅａｒ‐ｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｏｆｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｈｉｇｈｃｏｎｃｕｒｒｅｎｔＷｅｂａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｙｗａｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｉｎｆｉｖｅａｓｐｅｃｔｓｉｎ‐ｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅＷｅｂｆｒｏｎｔ‐ｅｎｄ，Ｗｅｂａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｐｒｏｇｒａｍｃｏｄｅｓ，ｔｈｅｄａｔａｂａｓｅ，ｔｈｅＷｅｂｍｉｄｄｌｅｗａｒｅａｎｄｔｈｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｏｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｅｒｖｅｒ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｙｗａｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｎａｔｉｏｎａｌａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｅｘｔｅｎｓｉｏｎａｎｄｔｈｅｉｎｆｏｒ‐ｍａｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｓｐｅｅｄｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙａｎａｖｅｒａｇｅｏｆａ‐ｂｏｕｔ２０％ａｎｄｔｈｅＣＰＵｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｒａｔｅｏｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｅｒｖｅｒｉｓｒｅｄｕｃｅｄｂｙａｎａｖｅｒａｇｅｏｆａｂｏｕｔ４０％，ｗｈｉｃｈｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｔｈａｔｔｈｅｒｅ‐ｓｐｏｎｓｅｔｉｍｅａｎｄｌｏａｄｃａｐａｃｉｔｙｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍａｒｅｂｏｔｈｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｗｅｂａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ；ｈｉｇｈｃｏｎｃｕｒｒｅｎｃｙ；ｒｅｓｐｏｎｓｅｔｉｍｅ；ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋ；ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ

０　引　言Ｗｅｂ应用系统在大量用户并发访问的情况下，容易出

现网站响应时间过慢的情况，甚至会由于服务器负担过重，导致系统的崩溃和瘫痪。因此如何对应用系统性能进行最大限度地优化处理，已成为设计开发人员不可忽视的问题。现阶段针对高并发Ｗｅｂ应用系统性能低下的问题，解决方

案主要围绕以下几个方面：提高服务器配置，提高数据库

性能，提高Ｗｅｂ容器的性能等，但上述手段很大程度限制

了系统的扩展性，并加重了系统开发与维护成本。本文以

全国基层农业技术推广体系管理信息系统为例，从影响系

统性能的因素着手进行分析，针对Ｗｅｂ前端、后台程序、

数据库、Ｗｅｂ应用中间件以及服务器５部分的处理给出了

优化方案。由于在每一部分的方案中，并不能穷举所有的