Java高并發(fā)的解決方案以及高負(fù)載的優(yōu)化方法

發(fā)布時間：2021-08-24 17:18:26 來源：億速云閱讀：164 作者：chen 欄目：開發(fā)技術(shù)

本篇內(nèi)容主要講解“Java高并發(fā)的解決方案以及高負(fù)載的優(yōu)化方法”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學(xué)習(xí)“Java高并發(fā)的解決方案以及高負(fù)載的優(yōu)化方法”吧!

一個小型的網(wǎng)站，比如個人網(wǎng)站，可以使用最簡單的html靜態(tài)頁面就實現(xiàn)了，配合一些圖片達(dá)到美化效果，所有的頁面均存放在一個目錄下，這樣的網(wǎng)站對系統(tǒng)架構(gòu)、性能的要求都很簡單，隨著互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的不斷豐富，網(wǎng)站相關(guān)的技術(shù)經(jīng)過這些年的發(fā)展，已經(jīng)細(xì)分到很細(xì)的方方面面，尤其對于大型網(wǎng)站來說，所采用的技術(shù)更是涉及面非常廣，從硬件到軟件、編程語言、數(shù)據(jù)庫、WebServer、防火墻等各個領(lǐng)域都有了很高的要求，已經(jīng)不是原來簡單的html靜態(tài)網(wǎng)站所能比擬的。

大型網(wǎng)站，比如門戶網(wǎng)站。在面對大量用戶訪問、高并發(fā)請求方面，基本的解決方案集中在這樣幾個環(huán)節(jié)：使用高性能的服務(wù)器、高性能的數(shù)據(jù)庫、高效率的編程語言、還有高性能的Web容器。但是除了這幾個方面，還沒法根本解決大型網(wǎng)站面臨的高負(fù)載和高并發(fā)問題。

上面提供的幾個解決思路在一定程度上也意味著更大的投入，并且這樣的解決思路具備瓶頸，沒有很好的擴展性，下面我從低成本、高性能和高擴張性的角度來說說我的一些經(jīng)驗。

1、HTML靜態(tài)化

其實大家都知道，效率最高、消耗最小的就是純靜態(tài)化的html頁面，所以我們盡可能使我們的網(wǎng)站上的頁面采用靜態(tài)頁面來實現(xiàn)，這個最簡單的方法其實也是最有效的方法。但是對于大量內(nèi)容并且頻繁更新的網(wǎng)站，我們無法全部手動去挨個實現(xiàn)，于是出現(xiàn)了我們常見的信息發(fā)布系統(tǒng)CMS，像我們常訪問的各個門戶站點的新聞頻道，甚至他們的其他頻道，都是通過信息發(fā)布系統(tǒng)來管理和實現(xiàn)的，信息發(fā)布系統(tǒng)可以實現(xiàn)最簡單的信息錄入自動生成靜態(tài)頁面，還能具備頻道管理、權(quán)限管理、自動抓取等功能，對于一個大型網(wǎng)站來說，擁有一套高效、可管理的CMS是必不可少的。

除了門戶和信息發(fā)布類型的網(wǎng)站，對于交互性要求很高的社區(qū)類型網(wǎng)站來說，盡可能的靜態(tài)化也是提高性能的必要手段，將社區(qū)內(nèi)的帖子、文章進行實時的靜態(tài)化，有更新的時候再重新靜態(tài)化也是大量使用的策略，像Mop的大雜燴就是使用了這樣的策略，網(wǎng)易社區(qū)等也是如此。

同時，html靜態(tài)化也是某些緩存策略使用的手段，對于系統(tǒng)中頻繁使用數(shù)據(jù)庫查詢但是內(nèi)容更新很小的應(yīng)用，可以考慮使用html靜態(tài)化來實現(xiàn)，比如論壇中論壇的公用設(shè)置信息，這些信息目前的主流論壇都可以進行后臺管理并且存儲再數(shù)據(jù)庫中，這些信息其實大量被前臺程序調(diào)用，但是更新頻率很小，可以考慮將這部分內(nèi)容進行后臺更新的時候進行靜態(tài)化，這樣避免了大量的數(shù)據(jù)庫訪問請求。

2、圖片服務(wù)器分離

大家知道，對于Web服務(wù)器來說，不管是Apache、IIS還是其他容器，圖片是最消耗資源的，于是我們有必要將圖片與頁面進行分離，這是基本上大型網(wǎng)站都會采用的策略，他們都有獨立的圖片服務(wù)器，甚至很多臺圖片服務(wù)器。這樣的架構(gòu)可以降低提供頁面訪問請求的服務(wù)器系統(tǒng)壓力，并且可以保證系統(tǒng)不會因為圖片問題而崩潰，在應(yīng)用服務(wù)器和圖片服務(wù)器上，可以進行不同的配置優(yōu)化，比如apache在配置ContentType的時候可以盡量少支持，盡可能少的LoadModule，保證更高的系統(tǒng)消耗和執(zhí)行效率。

3、數(shù)據(jù)庫集群和庫表散列

大型網(wǎng)站都有復(fù)雜的應(yīng)用，這些應(yīng)用必須使用數(shù)據(jù)庫，那么在面對大量訪問的時候，數(shù)據(jù)庫的瓶頸很快就能顯現(xiàn)出來，這時一臺數(shù)據(jù)庫將很快無法滿足應(yīng)用，于是我們需要使用數(shù)據(jù)庫集群或者庫表散列。

在數(shù)據(jù)庫集群方面，很多數(shù)據(jù)庫都有自己的解決方案，Oracle、Sybase等都有很好的方案，常用的MySQL提供的Master/Slave也是類似的方案，您使用了什么樣的DB，就參考相應(yīng)的解決方案來實施即可。

上面提到的數(shù)據(jù)庫集群由于在架構(gòu)、成本、擴張性方面都會受到所采用DB類型的限制，于是我們需要從應(yīng)用程序的角度來考慮改善系統(tǒng)架構(gòu)，庫表散列是常用并且最有效的解決方案。我們在應(yīng)用程序中安裝業(yè)務(wù)和應(yīng)用或者功能模塊將數(shù)據(jù)庫進行分離，不同的模塊對應(yīng)不同的數(shù)據(jù)庫或者表，再按照一定的策略對某個頁面或者功能進行更小的數(shù)據(jù)庫散列，比如用戶表，按照用戶ID進行表散列，這樣就能夠低成本的提升系統(tǒng)的性能并且有很好的擴展性。sohu的論壇就是采用了這樣的架構(gòu)，將論壇的用戶、設(shè)置、帖子等信息進行數(shù)據(jù)庫分離，然后對帖子、用戶按照板塊和ID進行散列數(shù)據(jù)庫和表，最終可以在配置文件中進行簡單的配置便能讓系統(tǒng)隨時增加一臺低成本的數(shù)據(jù)庫進來補充系統(tǒng)性能。

4、緩存

緩存一詞搞技術(shù)的都接觸過，很多地方用到緩存。網(wǎng)站架構(gòu)和網(wǎng)站開發(fā)中的緩存也是非常重要。這里先講述最基本的兩種緩存。高級和分布式的緩存在后面講述。

架構(gòu)方面的緩存，對Apache比較熟悉的人都能知道Apache提供了自己的緩存模塊，也可以使用外加的Squid模塊進行緩存，這兩種方式均可以有效的提高Apache的訪問響應(yīng)能力。

網(wǎng)站程序開發(fā)方面的緩存，Linux上提供的Memory Cache是常用的緩存接口，可以在web開發(fā)中使用，比如用Java開發(fā)的時候就可以調(diào)用MemoryCache對一些數(shù)據(jù)進行緩存和通訊共享，一些大型社區(qū)使用了這樣的架構(gòu)。另外，在使用web語言開發(fā)的時候，各種語言基本都有自己的緩存模塊和方法，PHP有Pear的Cache模塊，Java就更多了，.net不是很熟悉，相信也肯定有。

5、鏡像

鏡像是大型網(wǎng)站常采用的提高性能和數(shù)據(jù)安全性的方式，鏡像的技術(shù)可以解決不同網(wǎng)絡(luò)接入商和地域帶來的用戶訪問速度差異，比如ChinaNet和EduNet之間的差異就促使了很多網(wǎng)站在教育網(wǎng)內(nèi)搭建鏡像站點，數(shù)據(jù)進行定時更新或者實時更新。在鏡像的細(xì)節(jié)技術(shù)方面，這里不闡述太深，有很多專業(yè)的現(xiàn)成的解決架構(gòu)和產(chǎn)品可選。也有廉價的通過軟件實現(xiàn)的思路，比如Linux上的rsync等工具。

6、負(fù)載均衡

負(fù)載均衡將是大型網(wǎng)站解決高負(fù)荷訪問和大量并發(fā)請求采用的終極解決辦法。

負(fù)載均衡技術(shù)發(fā)展了多年，有很多專業(yè)的服務(wù)提供商和產(chǎn)品可以選擇，我個人接觸過一些解決方法，其中有兩個架構(gòu)可以給大家做參考。

1）硬件四層交換

第四層交換使用第三層和第四層信息包的報頭信息，根據(jù)應(yīng)用區(qū)間識別業(yè)務(wù)流，將整個區(qū)間段的業(yè)務(wù)流分配到合適的應(yīng)用服務(wù)器進行處理。第四層交換功能就象是虛IP，指向物理服務(wù)器。它傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)服從的協(xié)議多種多樣，有HTTP、FTP、NFS、Telnet或其他協(xié)議。這些業(yè)務(wù)在物理服務(wù)器基礎(chǔ)上，需要復(fù)雜的載量平衡算法。在IP世界，業(yè)務(wù)類型由終端TCP或UDP端口地址來決定，在第四層交換中的應(yīng)用區(qū)間則由源端和終端IP地址、TCP和UDP端口共同決定。

在硬件四層交換產(chǎn)品領(lǐng)域，有一些知名的產(chǎn)品可以選擇，比如Alteon、F5等，這些產(chǎn)品很昂貴，但是物有所值，能夠提供非常優(yōu)秀的性能和很靈活的管理能力。Yahoo中國當(dāng)初接近2000臺服務(wù)器使用了三四臺Alteon就搞定了。

2）軟件四層交換

大家知道了硬件四層交換機的原理后，基于OSI模型來實現(xiàn)的軟件四層交換也就應(yīng)運而生，這樣的解決方案實現(xiàn)的原理一致，不過性能稍差。但是滿足一定量的壓力還是游刃有余的，有人說軟件實現(xiàn)方式其實更靈活，處理能力完全看你配置的熟悉能力。

軟件四層交換我們可以使用Linux上常用的LVS來解決，LVS就是Linux Virtual Server，他提供了基于心跳線heartbeat的實時災(zāi)難應(yīng)對解決方案，提高系統(tǒng)的魯棒性，同時可供了靈活的虛擬VIP配置和管理功能，可以同時滿足多種應(yīng)用需求，這對于分布式的系統(tǒng)來說必不可少。

一個典型的使用負(fù)載均衡的策略就是，在軟件或者硬件四層交換的基礎(chǔ)上搭建squid集群，這種思路在很多大型網(wǎng)站包括搜索引擎上被采用，這樣的架構(gòu)低成本、高性能還有很強的擴張性，隨時往架構(gòu)里面增減節(jié)點都非常容易。這樣的架構(gòu)我準(zhǔn)備空了專門詳細(xì)整理一下和大家探討。

一、高并發(fā)高負(fù)載類網(wǎng)站關(guān)注點之?dāng)?shù)據(jù)庫

沒錯,首先是數(shù)據(jù)庫,這是大多數(shù)應(yīng)用所面臨的首個SPOF。尤其是Web2.0的應(yīng)用，數(shù)據(jù)庫的響應(yīng)是首先要解決的。

一般來說MySQL是最常用的，可能最初是一個mysql主機，當(dāng)數(shù)據(jù)增加到100萬以上，那么，MySQL的效能急劇下降。常用的優(yōu)化措施是M-S（主-從）方式進行同步復(fù)制，將查詢和操作和分別在不同的服務(wù)器上進行操作。我推薦的是M-M-Slaves方式，2個主Mysql，多個Slaves，需要注意的是，雖然有2個Master，但是同時只有1個是Active，我們可以在一定時候切換。之所以用2個M，是保證M不會又成為系統(tǒng)的SPOF。

Slaves可以進一步負(fù)載均衡，可以結(jié)合LVS,從而將select操作適當(dāng)?shù)钠胶獾讲煌膕laves上。

以上架構(gòu)可以抗衡到一定量的負(fù)載，但是隨著用戶進一步增加，你的用戶表數(shù)據(jù)超過1千萬，這時那個M變成了SPOF。你不能任意擴充Slaves，否則復(fù)制同步的開銷將直線上升，怎么辦？我的方法是表分區(qū)，從業(yè)務(wù)層面上進行分區(qū)。最簡單的，以用戶數(shù)據(jù)為例。根據(jù)一定的切分方式，比如id，切分到不同的數(shù)據(jù)庫集群去。

全局?jǐn)?shù)據(jù)庫用于meta數(shù)據(jù)的查詢。缺點是每次查詢，會增加一次，比如你要查一個用戶nightsailer,你首先要到全局?jǐn)?shù)據(jù)庫群找到nightsailer對應(yīng)的cluster id，然后再到指定的cluster找到nightsailer的實際數(shù)據(jù)。

每個cluster可以用m-m方式，或者m-m-slaves方式。這是一個可以擴展的結(jié)構(gòu)，隨著負(fù)載的增加，你可以簡單的增加新的mysql cluster進去。

需要注意的是：

禁用全部auto_increment的字段
id需要采用通用的算法集中分配
要具有比較好的方法來監(jiān)控mysql主機的負(fù)載和服務(wù)的運行狀態(tài)。如果你有30臺以上的mysql數(shù)據(jù)庫在跑就明白我的意思了。
不要使用持久性鏈接（不要用pconnect）,相反，使用sqlrelay這種第三方的數(shù)據(jù)庫鏈接池，或者干脆自己做，因為php4中mysql的鏈接池經(jīng)常出問題。

二、高并發(fā)高負(fù)載網(wǎng)站的系統(tǒng)架構(gòu)之HTML靜態(tài)化

網(wǎng)站HTML靜態(tài)化解決方案：

當(dāng)一個Servlet資源請求到達(dá)WEB服務(wù)器之后我們會填充指定的JSP頁面來響應(yīng)請求：
HTTP請求→Web服務(wù)器→Servlet→業(yè)務(wù)邏輯處理→訪問數(shù)據(jù)→填充JSP→響應(yīng)請求
HTML靜態(tài)化之后：
HTTP請求→Web服務(wù)器→Servlet→HTML→響應(yīng)請求

靜態(tài)訪求如下(Servlet)：

public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)  
        throws ServletException, IOException {  
    if(request.getParameter("chapterId") != null){  
        String chapterFileName = "bookChapterRead_"+request.getParameter("chapterId")+".html";  
        String chapterFilePath = getServletContext().getRealPath("/") + chapterFileName;  
        File chapterFile = new File(chapterFilePath);  
        if(chapterFile.exists()){response.sendRedirect(chapterFileName);return;}//如果有這個文件就告訴瀏覽器轉(zhuǎn)向   
        INovelChapterBiz novelChapterBiz = new NovelChapterBizImpl();  
        NovelChapter novelChapter = novelChapterBiz.searchNovelChapterById(Integer.parseInt(request.getParameter("chapterId")));//章節(jié)信息   
        int lastPageId = novelChapterBiz.searchLastCHapterId(novelChapter.getNovelId().getId(), novelChapter.getId());  
        int nextPageId = novelChapterBiz.searchNextChapterId(novelChapter.getNovelId().getId(), novelChapter.getId());  
        request.setAttribute("novelChapter", novelChapter);  
        request.setAttribute("lastPageId", lastPageId);  
        request.setAttribute("nextPageId", nextPageId);  
        new CreateStaticHTMLPage().createStaticHTMLPage(request, response, getServletContext(),   
                chapterFileName, chapterFilePath, "/bookRead.jsp");  
    }  
}

生成HTML靜態(tài)頁面的類：

package com.jb.y2t034.thefifth.web.servlet;  
import java.io.ByteArrayOutputStream;  
import java.io.FileOutputStream;  
import java.io.IOException;  
import java.io.OutputStreamWriter;  
import java.io.PrintWriter;  
import javax.servlet.RequestDispatcher;  
import javax.servlet.ServletContext;  
import javax.servlet.ServletException;  
import javax.servlet.ServletOutputStream;  
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;  
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;  
import javax.servlet.http.HttpServletResponseWrapper;  
/** 
* 創(chuàng)建HTML靜態(tài)頁面 
* 功能：創(chuàng)建HTML靜態(tài)頁面 
* 時間：2009年1011日 
* 地點：home 
* @author mavk 
* 
*/  
public class CreateStaticHTMLPage {  
    /** 
     * 生成靜態(tài)HTML頁面的方法 
     * @param request 請求對象 
     * @param response 響應(yīng)對象 
     * @param servletContext Servlet上下文 
     * @param fileName 文件名稱 
     * @param fileFullPath 文件完整路徑 
     * @param jspPath 需要生成靜態(tài)文件的JSP路徑(相對即可) 
     * @throws IOException 
     * @throws ServletException 
     */  
    public void createStaticHTMLPage(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,ServletContext servletContext,String fileName,String fileFullPath,String jspPath) throws ServletException, IOException{  
        response.setContentType("text/html;charset=gb2312");//設(shè)置HTML結(jié)果流編碼(即HTML文件編碼)   
        RequestDispatcher rd = servletContext.getRequestDispatcher(jspPath);//得到JSP資源   
        final ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();//用于從ServletOutputStream中接收資源   
        final ServletOutputStream servletOuputStream = new ServletOutputStream(){//用于從HttpServletResponse中接收資源   
            public void write(byte[] b, int off,int len){  
                byteArrayOutputStream.write(b, off, len);  
            }  
            public void write(int b){  
                byteArrayOutputStream.write(b);  
            }  
        };  
        final PrintWriter printWriter = new PrintWriter(new OutputStreamWriter(byteArrayOutputStream));//把轉(zhuǎn)換字節(jié)流轉(zhuǎn)換成字符流   
        HttpServletResponse httpServletResponse = new HttpServletResponseWrapper(response){//用于從response獲取結(jié)果流資源(重寫了兩個方法)   
            public ServletOutputStream getOutputStream(){  
                return servletOuputStream;  
            }  
            public PrintWriter getWriter(){  
                return printWriter;  
            }  
        };  
        rd.include(request, httpServletResponse);//發(fā)送結(jié)果流   
        printWriter.flush();//刷新緩沖區(qū)，把緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)輸出   
        FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(fileFullPath);  
        byteArrayOutputStream.writeTo(fileOutputStream);//把byteArrayOuputStream中的資源全部寫入到fileOuputStream中   
        fileOutputStream.close();//關(guān)閉輸出流，并釋放相關(guān)資源   
        response.sendRedirect(fileName);//發(fā)送指定文件流到客戶端   
    }  
}

三、高并發(fā)高負(fù)載類網(wǎng)站關(guān)注點之緩存、負(fù)載均衡、存儲

緩存是另一個大問題，我一般用memcached來做緩存集群，一般來說部署10臺左右就差不多（10g內(nèi)存池）。需要注意一點，千萬不能用使用swap，最好關(guān)閉linux的swap。

負(fù)載均衡/加速

可能上面說緩存的時候，有人第一想的是頁面靜態(tài)化，所謂的靜態(tài)html，我認(rèn)為這是常識，不屬于要點了。頁面的靜態(tài)化隨之帶來的是靜態(tài)服務(wù)的

負(fù)載均衡和加速。我認(rèn)為Lighttped+Squid是最好的方式了。

LVS <------->lighttped====>squid(s) ====lighttpd

上面是我經(jīng)常用的。注意，我沒有用apache，除非特定的需求，否則我不部署apache，因為我一般用php-fastcgi配合lighttpd, 性能比apache+mod_php要強很多。

squid的使用可以解決文件的同步等等問題，但是需要注意，你要很好的監(jiān)控緩存的命中率，盡可能的提高的90%以上。 squid和lighttped也有很多的話題要討論，這里不贅述。

存儲

存儲也是一個大問題，一種是小文件的存儲，比如圖片這類。另一種是大文件的存儲，比如搜索引擎的索引，一般單文件都超過2g以上。

小文件的存儲最簡單的方法是結(jié)合lighttpd來進行分布?；蛘吒纱嗍褂肦edhat的GFS，優(yōu)點是應(yīng)用透明，缺點是費用較高。我是指

你購買盤陣的問題。我的項目中，存儲量是2-10Tb，我采用了分布式存儲。這里要解決文件的復(fù)制和冗余。

這樣每個文件有不同的冗余，這方面可以參考google的gfs的論文。

大文件的存儲，可以參考nutch的方案，現(xiàn)在已經(jīng)獨立為hadoop子項目。(你可以google it)

其他：此外，passport等也是考慮的，不過都屬于比較簡單的了。

四、高并發(fā)高負(fù)載網(wǎng)站的系統(tǒng)架構(gòu)之圖片服務(wù)器分離

大家知道，對于Web 服務(wù)器來說，不管是Apache、IIS還是其他容器，圖片是最消耗資源的，于是我們有必要將圖片與頁面進行分離，這是基本上大型網(wǎng)站都會采用的策略，他們都有獨立的圖片服務(wù)器，甚至很多臺圖片服務(wù)器。這樣的架構(gòu)可以降低提供頁面訪問請求的服務(wù)器系統(tǒng)壓力，并且可以保證系統(tǒng)不會因為圖片問題而崩潰，在應(yīng)用服務(wù)器和圖片服務(wù)器上，可以進行不同的配置優(yōu)化，比如apache在配置ContentType的時候可以盡量少支持，盡可能少的LoadModule，保證更高的系統(tǒng)消耗和執(zhí)行效率。

利用Apache實現(xiàn)圖片服務(wù)器的分離,緣由：

起步階段的應(yīng)用，都可能部署在一臺服務(wù)器上（費用上的原因）：

第一個優(yōu)先分離的，肯定是數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用服務(wù)器。
第二個分離的，會是什么呢？各有各的考慮，我所在的項目組重點考慮的節(jié)約帶寬，服務(wù)器性能再好，帶寬再高，并發(fā)來了，也容易撐不住。因此，我這篇文章的重點在這里。這里重點是介紹實踐，不一定符合所有情況，供看者參考吧，

環(huán)境介紹：

WEB應(yīng)用服務(wù)器：4CPU雙核2G, 內(nèi)存4G
部署：Win2003/Apache Http Server 2.1/Tomcat6
數(shù)據(jù)庫服務(wù)器：4CPU雙核2G, 內(nèi)存4G
部署：Win2003/MSSQL2000

步驟：

步驟一：增加2臺配置為：2CPU雙核2G，內(nèi)存2G普通服務(wù)器，做資源服務(wù)器

部署：Tomcat6，跑了一個圖片上傳的簡單應(yīng)用，（記得指定web.xml的<distributable/>），并指定域名為res1.***.com,res2.***.com，采用ajp協(xié)議

步驟二：修改Apache httpd.conf配置

原來應(yīng)用的文件上傳功能網(wǎng)址為：

1、/fileupload.html

2、/otherupload.html

在httpd.conf中增加如下配置

<VirtualHost *:80>   
  ServerAdmin webmaster@***.com   
  ProxyPass /fileupload.html balancer://rescluster/fileupload lbmethod=byrequests stickysession=JSESSIONID nofailover=Off timeout=5 maxattempts=3      
  ProxyPass /otherupload.html balancer://rescluster/otherupload.html lbmethod=byrequests stickysession=JSESSIONID nofailover=Off timeout=5 maxattempts=3      
  #<!--負(fù)載均衡-->   
  <Proxy balancer://rescluster/>   
    BalancerMember ajp://res1.***.com:8009 smax=5 max=500 ttl=120 retry=300 loadfactor=100 route=tomcat1  
    BalancerMember ajp://res2.***.com:8009 smax=5 max=500 ttl=120 retry=300 loadfactor=100 route=tomcat2  
  </Proxy>   
< /VirtualHost>

步驟三，修改業(yè)務(wù)邏輯：

所有上傳文件在數(shù)據(jù)庫中均采用全url的方式保存，例如產(chǎn)品圖片路徑存成：

http://res1.***.com/upload/20090101/product120302005.jpg

現(xiàn)在，你可以高枕無憂了，帶寬不夠時，增加個幾十臺圖片服務(wù)器，只需要稍微修改一下apache的配置文件，即可。

五、高并發(fā)高負(fù)載網(wǎng)站的系統(tǒng)架構(gòu)之?dāng)?shù)據(jù)庫集群和庫表散列

集群軟件的分類

一般來講，集群軟件根據(jù)側(cè)重的方向和試圖解決的問題，分為三大類：高性能集群（High performance cluster，HPC）、負(fù)載均衡集群（Load balance cluster， LBC），高可用性集群（High availability cluster，HAC）。高性能集群（High performance cluster，HPC），它是利用一個集群中的多臺機器共同完成同一件任務(wù)，使得完成任務(wù)的速度和可靠性都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單機運行的效果。彌補了單機性能上的不足。該集群在天氣預(yù)報、環(huán)境監(jiān)控等數(shù)據(jù)量大，計算復(fù)雜的環(huán)境中應(yīng)用比較多；

負(fù)載均衡集群（Load balance cluster， LBC），它是利用一個集群中的多臺單機，完成許多并行的小的工作。一般情況下，如果一個應(yīng)用使用的人多了，那么用戶請求的響應(yīng)時間就會增大，機器的性能也會受到影響，如果使用負(fù)載均衡集群，那么集群中任意一臺機器都能響應(yīng)用戶的請求，這樣集群就會在用戶發(fā)出服務(wù)請求之后，選擇當(dāng)時負(fù)載最小，能夠提供最好的服務(wù)的這臺機器來接受請求并相應(yīng)，這樣就可用用集群來增加系統(tǒng)的可用性和穩(wěn)定性。這類集群在網(wǎng)站中使用較多；

高可用性集群（High availability cluster，HAC），它是利用集群中系統(tǒng) 的冗余，當(dāng)系統(tǒng)中某臺機器發(fā)生損壞的時候，其他后備的機器可以迅速的接替它來啟動服務(wù)，等待故障機的維修和返回。最大限度的保證集群中服務(wù)的可用性。這類系統(tǒng)一般在銀行，電信服務(wù)這類對系統(tǒng)可靠性有高的要求的領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

數(shù)據(jù)庫集群的現(xiàn)狀

數(shù)據(jù)庫集群是將計算機集群技術(shù)引入到數(shù)據(jù)庫中來實現(xiàn)的，盡管各廠商宣稱自己的架構(gòu)如何的完美，但是始終不能改變Oracle當(dāng)先，大家追逐的事實，在集群的解決方案上Oracle RAC還是領(lǐng)先于包括微軟在內(nèi)的其它數(shù)據(jù)庫廠商，它能滿足客戶高可用性、高性能、數(shù)據(jù)庫負(fù)載均衡和方便擴展的需求。

Oracle's Real Application Cluster (RAC)
Microsoft SQL Cluster Server (MSCS)
IBM's DB2 UDB High Availability Cluster(UDB)
Sybase ASE High Availability Cluster (ASE)
MySQL High Availability Cluster (MySQL CS)

基于IO的第三方HA(高可用性)集群

當(dāng)前主要的數(shù)據(jù)庫集群技術(shù)有以上六大類，有數(shù)據(jù)庫廠商自己開發(fā)的；也有第三方的集群公司開發(fā)的；還有數(shù)據(jù)庫廠商與第三方集群公司合作開發(fā)的，各類集群實現(xiàn)的功能及架構(gòu)也不盡相同。

RAC（Real Application Cluster，真正應(yīng)用集群）是Oracle9i數(shù)據(jù)庫中采用的一項新技術(shù)，也是Oracle數(shù)據(jù)庫支持網(wǎng)格計算環(huán)境的核心技術(shù)。它的出現(xiàn)解決了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用中面臨的一個重要問題：高性能、高可伸縮性與低價格之間的矛盾。在很長一段時間里，甲骨文都以其實時應(yīng)用集群技術(shù)(Real Application Cluster，RAC)統(tǒng)治著集群數(shù)據(jù)庫市場

六、高并發(fā)高負(fù)載網(wǎng)站的系統(tǒng)架構(gòu)之緩存

Java開源緩存框架：

JBossCache/TreeCache JBossCache 是一個復(fù)制的事務(wù)處理緩存，它允許你緩存企業(yè)級應(yīng)用數(shù)據(jù)來更好的改善性能。緩存數(shù)據(jù)被自動復(fù)制，讓你輕松進行Jboss服務(wù)器之間的集群工作。JBossCache能夠通過Jboss應(yīng)用服務(wù)或其他J2EE容器來運行一個Mbean服務(wù)，當(dāng)然，它也能獨立運行。 JBossCache包括兩個模塊：TreeCache和TreeCacheAOP。 TreeCache --是一個樹形結(jié)構(gòu)復(fù)制的事務(wù)處理緩存。 TreeCacheAOP --是一個“面向?qū)ο蟆本彺妫褂肁OP來動態(tài)管理POJO.
OSCache OSCache標(biāo)記庫由OpenSymphony設(shè)計，它是一種開創(chuàng)性的JSP定制標(biāo)記應(yīng)用，提供了在現(xiàn)有JSP頁面之內(nèi)實現(xiàn)快速內(nèi)存緩沖的功能。OSCache是個一個廣泛采用的高性能的J2EE緩存框架，OSCache能用于任何Java應(yīng)用程序的普通的緩存解決方案。OSCache有以下特點：緩存任何對象，你可以不受限制的緩存部分jsp頁面或HTTP請求，任何java對象都可以緩存。擁有全面的API--OSCache API給你全面的程序來控制所有的OSCache特性。永久緩存--緩存能隨意的寫入硬盤，因此允許昂貴的創(chuàng)建（expensive-to-create）數(shù)據(jù)來保持緩存，甚至能讓應(yīng)用重啟。支持集群--集群緩存數(shù)據(jù)能被單個的進行參數(shù)配置，不需要修改代碼。緩存記錄的過期--你可以有最大限度的控制緩存對象的過期，包括可插入式的刷新策略（如果默認(rèn)性能不需要時）。
JCACHE JCACHE是一種即將公布的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（JSR 107），說明了一種對Java對象臨時在內(nèi)存中進行緩存的方法，包括對象的創(chuàng)建、共享訪問、假脫機（spooling）、失效、各JVM的一致性等。它可被用于緩存JSP內(nèi)最經(jīng)常讀取的數(shù)據(jù)，如產(chǎn)品目錄和價格列表。利用JCACHE，多數(shù)查詢的反應(yīng)時間會因為有緩存的數(shù)據(jù)而加快（內(nèi)部測試表明反應(yīng)時間大約快15倍）。
Ehcache Ehcache出自Hibernate，在Hibernate中使用它作為數(shù)據(jù)緩存的解決方案。
Java Caching System JCS是Jakarta的項目Turbine的子項目。它是一個復(fù)合式的緩沖工具?？梢詫ο缶彌_到內(nèi)存、硬盤。具有緩沖對象時間過期設(shè)定。還可以通過JCS構(gòu)建具有緩沖的分布式構(gòu)架，以實現(xiàn)高性能的應(yīng)用。對于一些需要頻繁訪問而每訪問一次都非常消耗資源的對象，可以臨時存放在緩沖區(qū)中，這樣可以提高服務(wù)的性能。而JCS正是一個很好的緩沖工具。緩沖工具對于讀操作遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于寫操作的應(yīng)用性能提高非常顯著。
SwarmCache SwarmCache是一個簡單而功能強大的分布式緩存機制。它使用IP組播來有效地在緩存的實例之間進行通信。它是快速提高集群式Web應(yīng)用程序的性能的理想選擇。
ShiftOne ShiftOne Object Cache這個Java庫提供了基本的對象緩存能力。實現(xiàn)的策略有先進先出（FIFO），最近使用（LRU），最不常使用（LFU）。所有的策略可以最大化元素的大小，最大化其生存時間。
WhirlyCache Whirlycache是一個快速的、可配置的、存在于內(nèi)存中的對象的緩存。它能夠通過緩存對象來加快網(wǎng)站或應(yīng)用程序的速度，否則就必須通過查詢數(shù)據(jù)庫或其他代價較高的處理程序來建立。
Jofti Jofti可對在緩存層中(支持EHCache，JBossCache和OSCache)的對象或在支持Map接口的存儲結(jié)構(gòu)中的對象進行索引與搜索。這個框架還為對象在索引中的增刪改提供透明的功能同樣也為搜索提供易于使用的查詢功能。
cache4j cache4j是一個有簡單API與實現(xiàn)快速的Java對象緩存。它的特性包括：在內(nèi)存中進行緩存，設(shè)計用于多線程環(huán)境，兩種實現(xiàn)：同步與阻塞，多種緩存清除策略：LFU, LRU, FIFO，可使用強引用(strong reference)與軟引用(soft reference)存儲對象。
Open Terracotta 一個JVM級的開源群集框架，提供：HTTP Session復(fù)制，分布式緩存，POJO群集，跨越群集的JVM來實現(xiàn)分布式應(yīng)用程序協(xié)調(diào)(采用代碼注入的方式，所以你不需要修改任何)。
sccache SHOP.COM使用的對象緩存系統(tǒng)。sccache是一個in-process cache和二級、共享緩存。它將緩存對象存儲到磁盤上。支持關(guān)聯(lián)Key，任意大小的Key和任意大小的數(shù)據(jù)。能夠自動進行垃圾收集。
Shoal Shoal是一個基于Java可擴展的動態(tài)集群框架，能夠為構(gòu)建容錯、可靠和可用的Java應(yīng)用程序提供了基礎(chǔ)架構(gòu)支持。這個框架還可以集成到不希望綁定到特定通信協(xié)議，但需要集群和分布式系統(tǒng)支持的任何Java產(chǎn)品中。Shoal是GlassFish和JonAS應(yīng)用服務(wù)器的集群引擎。
Simple-Spring-Memcached Simple-Spring-Memcached，它封裝了對MemCached的調(diào)用，使MemCached的客戶端開發(fā)變得超乎尋常的簡單。

到此，相信大家對“Java高并發(fā)的解決方案以及高負(fù)載的優(yōu)化方法”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進入相關(guān)頻道進行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！

向AI問一下細(xì)節(jié)

Java高并發(fā)的解決方案以及高負(fù)載的優(yōu)化方法

目錄

1、HTML靜態(tài)化

2、圖片服務(wù)器分離

3、數(shù)據(jù)庫集群和庫表散列

4、緩存

5、鏡像

6、負(fù)載均衡

1）硬件四層交換

2）軟件四層交換

一、高并發(fā)高負(fù)載類網(wǎng)站關(guān)注點之?dāng)?shù)據(jù)庫

需要注意的是：

二、高并發(fā)高負(fù)載網(wǎng)站的系統(tǒng)架構(gòu)之HTML靜態(tài)化

網(wǎng)站HTML靜態(tài)化解決方案 ：

三、高并發(fā)高負(fù)載類網(wǎng)站關(guān)注點之緩存、負(fù)載均衡、存儲