聊聊接口性能优化的11个小技巧

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聊聊接口性能优化的11个小技巧
发布日期:2022-08-07 05:42    点击次数:140
前言

接口性能优化对于从事后端开发的同学来说,肯定再熟悉不过了,因为它是一个跟开发语言无关的公共问题。

该问题说简单也简单,说复杂也复杂。

有时候,只需加个索引就能解决问题。 有时候,需要做代码重构。 有时候,需要增加缓存。 有时候,需要引入一些中间件,比如mq。 有时候,需要需要分库分表。 有时候,需要拆分服务。 等等。。。

导致接口性能问题的原因千奇百怪,不同的项目不同的接口,原因可能也不一样。

本文我总结了一些行之有效的,优化接口性能的办法,给有需要的朋友一个参考。

1.索引

接口性能优化大家第一个想到的可能是:优化索引。

没错,优化索引的成本是最小的。

你通过查看线上日志或者监控报告,查到某个接口用到的某条sql语句耗时比较长。

这时你可能会有下面这些疑问:

该sql语句加索引了没?

加的索引生效了没?

mysql选错索引了没?

1.1 没加索引

sql语句中where条件的关键字段,或者order by后面的排序字段,忘了加索引,这个问题在项目中很常见。

项目刚开始的时候,由于表中的数据量小,加不加索引sql查询性能差别不大。

后来,随着业务的发展,表中数据量越来越多,就不得不加索引了。

可以通过命令:

show index from `order`; 

能单独查看某张表的索引情况。

也可以通过命令:

show create table `order`; 

查看整张表的建表语句,里面同样会显示索引情况。

通过ALTER TABLE命令可以添加索引:

ALTER TABLE `order` ADD INDEX idx_name (name); 

也可以通过CREATE INDEX命令添加索引:

CREATE INDEX idx_name ON `order` (name); 

不过这里有一个需要注意的地方是:想通过命令修改索引,是不行的。

目前在mysql中如果想要修改索引,只能先删除索引,再重新添加新的。

删除索引可以用DROP INDEX命令:

ALTER TABLE `order` DROP INDEX idx_name; 

用DROP INDEX命令也行:

DROP INDEX idx_name ON `order`; 
1.2 索引没生效

通过上面的命令我们已经能够确认索引是有的,但它生效了没?此时你内心或许会冒出这样一个疑问。

那么,如何查看索引有没有生效呢?

答:可以使用explain命令,查看mysql的执行计划,它会显示索引的使用情况。

例如:

explain select * from `order` where code='002'; 

结果:

通过这几列可以判断索引使用情况,执行计划包含列的含义如下图所示:

如果你想进一步了解explain的详细用法,可以看看我的另一篇文章《explain | 索引优化的这把绝世好剑,你真的会用吗?》

说实话,sql语句没有走索引,排除没有建索引之外,最大的可能性是索引失效了。

下面说说索引失效的常见原因:

如果不是上面的这些原因,则需要再进一步排查一下其他原因。

1.3 选错索引

此外,你有没有遇到过这样一种情况:明明是同一条sql, 唐林只有入参不同而已。有的时候走的索引a,有的时候却走的索引b?

没错,有时候mysql会选错索引。

必要时可以使用force index来强制查询sql走某个索引。

至于为什么mysql会选错索引,后面有专门的文章介绍的,这里先留点悬念。

2. sql优化

如果优化了索引之后,也没啥效果。

接下来试着优化一下sql语句,因为它的改造成本相对于java代码来说也要小得多。

下面给大家列举了sql优化的15个小技巧:

由于这些技巧在我之前的文章中已经详细介绍过了,在这里我就不深入了。

更详细的内容,可以看我的另一篇文章《聊聊sql优化的15个小技巧》,相信看完你会有很多收获。

3. 远程调用

很多时候,我们需要在某个接口中,调用其他服务的接口。

比如有这样的业务场景:

在用户信息查询接口中需要返回:用户名称、性别、等级、头像、积分、成长值等信息。

而用户名称、性别、等级、头像在用户服务中,积分在积分服务中,成长值在成长值服务中。为了汇总这些数据统一返回,需要另外提供一个对外接口服务。

于是,用户信息查询接口需要调用用户查询接口、积分查询接口 和 成长值查询接口,然后汇总数据统一返回。

调用过程如下图所示:

调用远程接口总耗时 530ms = 200ms + 150ms + 180ms

显然这种串行调用远程接口性能是非常不好的,调用远程接口总的耗时为所有的远程接口耗时之和。

那么如何优化远程接口性能呢?

3.1 并行调用

上面说到,既然串行调用多个远程接口性能很差,为什么不改成并行呢?

如下图所示:

调用远程接口总耗时 200ms = 200ms(即耗时最长的那次远程接口调用)

在java8之前可以通过实现Callable接口,获取线程返回结果。

java8以后通过CompleteFuture类实现该功能。我们这里以CompleteFuture为例:

public UserInfo getUserInfo(Long id) throws InterruptedException,产品中心 ExecutionException {     final UserInfo userInfo = new UserInfo();     CompletableFuture userFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {         getRemoteUserAndFill(id, userInfo);         return Boolean.TRUE;     }, executor);      CompletableFuture bonusFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {         getRemoteBonusAndFill(id, userInfo);         return Boolean.TRUE;     }, executor);      CompletableFuture growthFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {         getRemoteGrowthAndFill(id, userInfo);         return Boolean.TRUE;     }, executor);     CompletableFuture.allOf(userFuture, bonusFuture, growthFuture).join();      userFuture.get();     bonusFuture.get();     growthFuture.get();      return userInfo; } 

温馨提醒一下,这两种方式别忘了使用线程池。示例中我用到了executor,表示自定义的线程池,为了防止高并发场景下,出现线程过多的问题。

3.2 数据异构

上面说到的用户信息查询接口需要调用用户查询接口、积分查询接口 和 成长值查询接口,然后汇总数据统一返回。

那么,我们能不能把数据冗余一下,把用户信息、积分和成长值的数据统一存储到一个地方,比如:redis,存的数据结构就是用户信息查询接口所需要的内容。然后通过用户id,直接从redis中查询数据出来,不就OK了?

如果在高并发的场景下,为了提升接口性能,远程接口调用大概率会被去掉,而改成保存冗余数据的数据异构方案。

但需要注意的是,如果使用了数据异构方案,就可能会出现数据一致性问题。

用户信息、积分和成长值有更新的话,大部分情况下,会先更新到数据库,然后同步到redis。但这种跨库的操作,可能会导致两边数据不一致的情况产生。

4. 重复调用

重复调用在我们的日常工作代码中可以说随处可见,但如果没有控制好,会非常影响接口的性能。

不信,我们一起看看。

4.1 循环查数据库

有时候,我们需要从指定的用户集合中,查询出有哪些是在数据库中已经存在的。

实现代码可以这样写:

public List<User> queryUser(List<User> searchList) {     if (CollectionUtils.isEmpty(searchList)) {         return Collections.emptyList();     }      List<User> result = Lists.newArrayList();     searchList.forEach(user -> result.add(userMapper.getUserById(user.getId())));     return result; } 

这里如果有50个用户,则需要循环50次,去查询数据库。我们都知道,每查询一次数据库,就是一次远程调用。

如果查询50次数据库,就有50次远程调用,这是非常耗时的操作。

那么,我们如何优化呢?

具体代码如下:

public List<User> queryUser(List<User> searchList) {     if (CollectionUtils.isEmpty(searchList)) {         return Collections.emptyList();     }     List<Long> ids = searchList.stream().map(User::getId).collect(Collectors.toList());     return userMapper.getUserByIds(ids); } 

提供一个根据用户id集合批量查询用户的接口,只远程调用一次,就能查询出所有的数据。

这里有个需要注意的地方是:id集合的大小要做限制,最好一次不要请求太多的数据。要根据实际情况而定,建议控制每次请求的记录条数在500以内。

4.2 死循环

有些小伙伴看到这个标题,可能会感到有点意外,死循环也算?

代码中不是应该避免死循环吗?为啥还是会产生死循环?

有时候死循环是我们自己写的,例如下面这段代码:

while(true) {     if(condition) {         break;     }     System.out.println("do samething"); } 

这里使用了while(true)的循环调用,这种写法在CAS自旋锁中使用比较多。

当满足condition等于true的时候,则自动退出该循环。

如果condition条件非常复杂,一旦出现判断不正确,或者少写了一些逻辑判断,就可能在某些场景下出现死循环的问题。

出现死循环,大概率是开发人员人为的bug导致的,不过这种情况很容易被测出来。

还有一种隐藏的比较深的死循环,是由于代码写的不太严谨导致的。如果用正常数据,可能测不出问题,但一旦出现异常数据,就会立即出现死循环。

4.3 无限递归

如果想要打印某个分类的所有父分类,可以用类似这样的递归方法实现:

public void printCategory(Category category) {   if(category == null        


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