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服务端性能优化

问题​

服务端性能优化有哪些常见手段？如何定位性能瓶颈？

答案​

性能优化全景​

常见瓶颈与优化​

1. N+1 查询问题​

n-plus-one.ts
// ❌ N+1 问题：查询 100 个用户，每个用户再查一次订单 = 101 条 SQL
const users = await db.user.findMany();
for (const user of users) {
  user.orders = await db.order.findMany({ where: { userId: user.id } });
}

// ✅ 批量查询：只需 2 条 SQL
const users = await db.user.findMany();
const userIds = users.map(u => u.id);
const orders = await db.order.findMany({ where: { userId: { in: userIds } } });
const orderMap = groupBy(orders, 'userId');
users.forEach(user => { user.orders = orderMap[user.id] || []; });

// ✅ ORM 的 include/eager loading
const users = await prisma.user.findMany({
  include: { orders: true },
});

2. 连接池配置​

connection-pool.ts
// 数据库连接池
const pool = mysql.createPool({
  host: 'localhost',
  user: 'root',
  database: 'mydb',
  connectionLimit: 20,      // 最大连接数
  waitForConnections: true,  // 连接池满时等待
  queueLimit: 0,            // 排队限制
});

// 连接池大小建议：connections = (CPU 核心数 * 2) + 磁盘数
// 一台 4 核机器：约 10 个连接

3. 异步处理​

async-processing.ts
// ❌ 同步处理（接口响应慢）
app.post('/api/orders', async (req, res) => {
  const order = await createOrder(req.body);
  await sendEmail(order);           // 等 500ms
  await sendSMS(order);             // 等 300ms
  await updateInventory(order);     // 等 200ms
  res.json(order);                  // 总共 1s+
});

// ✅ 异步处理（接口快速返回）
app.post('/api/orders', async (req, res) => {
  const order = await createOrder(req.body);

  // 异步任务丢入消息队列
  await queue.add('send-email', order);
  await queue.add('send-sms', order);
  await queue.add('update-inventory', order);

  res.json(order); // 快速返回
});

压力测试​

# 使用 autocannon (Node.js)
npx autocannon -c 100 -d 30 http://localhost:3000/api/users
# -c 100: 100 个并发连接
# -d 30:  持续 30 秒

# 使用 wrk
wrk -t12 -c400 -d30s http://localhost:3000/api/users

常见面试问题​

Q1: 一个接口响应很慢，怎么排查？​

答案：

  1. 查看日志：请求各阶段耗时
  2. 检查数据库：慢查询日志（EXPLAIN 分析）
  3. 检查缓存：是否未命中
  4. 检查网络：服务间调用延迟
  5. 检查资源：CPU、内存、磁盘 I/O

Q2: 如何应对高并发？​

答案：

  1. 缓存：减少数据库访问
  2. 异步：非核心逻辑异步处理
  3. 限流：保护下游服务
  4. 水平扩展：增加服务实例 + 负载均衡
  5. 数据库优化：读写分离、索引优化

Q3: QPS 和 TPS 的区别？​

答案：

  • QPS（Queries Per Second）：每秒查询数，衡量读性能
  • TPS（Transactions Per Second）：每秒事务数，衡量写性能
  • 一个 TPS 可能包含多个 QPS

Q4: 如何设置合理的超时时间？​

答案：

  • 数据库查询：3-5 秒
  • 内部服务调用：5-10 秒
  • 外部 API 调用：10-30 秒
  • 级联超时：上游超时 > 下游超时，避免下游还在跑但上游已经超时返回了

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