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下单接口调优实战,性能提高10倍

Sam哥哥聊技术
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发布于 10/19 12:24
字数 1479
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概述


最近公司的下单接口有些慢,老板担心无法支撑双11,想让我优化一把,但是前提是不允许大改,因为下单接口太复杂了,如果改动太大,怕有风险。另外开发成本和测试成本也非常大。对于这种有挑战性的任务,我向来是非常喜欢的,因为在解决问题的过程中,可以学习到很多东西。

当时我只是知道下单接口慢,但是没人告诉我慢在哪里,也即是说,哪些瓶颈导致下单接口慢了。其实没人知道也没关系的,因为我们可以通过压测来找到具体的瓶颈。

下面会详细介绍一下,在本次压测中遇到的问题以及如何解决,期间用了什么工具。


用到的工具和环境


工具

  • Jmeter
  • JAVA自带的jvisualvm
  • JMX
  • nmon

环境

  • 腾讯云Mysql

  • 腾讯云2核4g的服务器1台


找瓶颈


下单属于写接口,大部分情况下,瓶颈都出在DB里,程序可能都在等待DB锁的释放。为了验证这个想法,我们可以使用Jmeterjvisualvm来验证一下。

为了监控服务器和服务器中JAVA进程,我们需要开启JMX,可以在JAVA进程启动的时候,添加如下几个参数:

JMX_OPTS="-Dcom.sun.management.jmxremote.port=7969 -Dcom.sun.management.jmxremote -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Djava.rmi.server.hostname=xx.xx.xx.xx"

nohup java ${JMX_OPTS} -jar xxxxx.jar

Djava.rmi.server.hostname填写JAVA进程所在服务器的IP地址,-Dcom.sun.management.jmxremote.port=7969是指定JMX监控端口的,这里是7969。

重新启动进程后,打开本地的(我用的是Window10)jvisualvm,添加JMX配置。配置成功后,可以点击线程那个tab,因为我们要做线程dump,观察线程的执行情况。

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

好了,现在我们可以使用Jmeter来对下单接口进行压测了。可以先用50线程并发压,执行时间是1分钟。 在这里插入图片描述

在压测的过程中,做一下线程dump,同时利用nmon观察应用服务器CPU的负载情况。

在这里插入图片描述

负载很低,将线程并发调整到100后,CPU还是上不去,这样的话,初步可以判断,代码里有锁。 通过观察dump文件,发现如下信息:

- locked <22f6e7f3> (a com.mysql.cj.core.io.ReadAheadInputStream)
- at com.sun.proxy.$Proxy231.reduceSkuStock(Unknown Source)

触发这个lock的业务代码是reduceSkuStock方法。通过阅读代码,发现reduceSkuStock被包在一个大事务里面。

@Transactional(rollbackFor = {Exception.class})
 createOrder() {
 //1、扣减库存
 reduceSkuStock();
 //2、创建订单
 insertOrder();
 //3、其他写操作
  。。。。
}

库存记录通常存在一张独立的库存表,由于创建订单的方法,是一个大事务,这样就会导致某条库存记录只有当整个createorder()方法执行完后,数据库行锁才会被释放,在这个期间,其他线程是无法对这条库存记录进行写操作的。因此我们可以在reduceSkuStock()中,再开一个事务,操作完这条库存记录后,立刻释放锁,这样应该可以提高一些性能。为了验证是否是因为事务的原因导致下单接口慢,我们可以直接将createOrder()方法的事务去掉,再压测一下。

压测结果发现,下单接口的TPS提高了一倍,CPU也上去了不少,但是仍然不够理想,代码里,应该还有其他的锁。再次做线程dump,又发现了一个锁。

- locked <438be230> (a org.apache.http.pool.AbstractConnPool$2)
- at org.apache.http.impl.client.CloseableHttpClient.execute(CloseableHttpClient.java:108)

导致锁的代码是HttpClientexecute方法,该方法在执行的时候,一直在等待获取HTTP连接,通过查看源代码,发现居然没有使用连接池,醉了。赶紧加上如下代码:

 PoolingHttpClientConnectionManager pool = new PoolingHttpClientConnectionManager();
 pool.setDefaultMaxPerRoute(400);
 httpClient = HttpClients.custom().setConnectionManager(pool).build();

再次压测后,发现代码里已经没有锁了。TPS提升了5倍。但是接下来还得做几件事情:

1、打印下单接口的所有SQL,然后逐一进行explain操作,看看有没有全表扫描的语句或者没用到索引的SQL语句;

2、观察下单接口执行的过程中,FULL GC发生的次数;

3、增加应用的MYSQL连接数;

好了,到了这地方,我们可以回到前面,来解决库存问题了。由于老板说,不能大改,因此我就在reduceSkuStock方法上,再开一个事务。

@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
reduceSkuStock(){}

让执行库存操作的线程执行完后,赶紧释放行锁。这样做也有个风险,就是库存扣减成功后,下单失败了。不过这种情况比较少,因为当时的下单接口中,大部分业务逻辑都在前面做好判断了,到达插入订单的代码时,就只是单独的insert了,除非数据库挂了,不然不会出现下单失败的情况。

在开发环境下,经过调优后,下单接口的TPS提升了3倍左右,当然由于开发环境的数据库和应用服务器都比较差,也会对TPS有影响的。当时优化完后,在生产上进行了压测,发现TPS提升了10倍。


总结


这个是下单接口的逻辑不能大改的情况下的优化方案,一般来说,库存操作应该是单独的服务,可以单独优化的。而单纯的下单逻辑也是可以优化的。


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下单接口调优实战,性能提高10倍

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评论(24)

s
strangerC

引用来自“strangerC”的评论

看起来还是要大改才行,多并发下多个线程去操作一条库存记录不合理,真要是并发上来了还是会多个线程等待锁。应该采用库存流水记录的方式。

引用来自“Sam哥哥聊技术”的评论

好主意。能大概说一下,以什么维度来生成一条库存流水记录吗? 仓库+skuId +???? 才能避免不去争夺同一条库存记录。 好像也有点难做吧。
对于某个库存,通过查所有流水获取当前的库存数量,再将本次库存变化写一条流水到数据库。这样无需多个线程更新同一条记录,而且数据库有每次库存变化的数据方便回溯。不过如果并发量一上来还是会有超卖的问题,碰到秒杀,还是上缓存吧。
Sam哥哥聊技术
Sam哥哥聊技术

引用来自“strangerC”的评论

看起来还是要大改才行,多并发下多个线程去操作一条库存记录不合理,真要是并发上来了还是会多个线程等待锁。应该采用库存流水记录的方式。
好主意。能大概说一下,以什么维度来生成一条库存流水记录吗? 仓库+skuId +???? 才能避免不去争夺同一条库存记录。 好像也有点难做吧。
s
strangerC
看起来还是要大改才行,多并发下多个线程去操作一条库存记录不合理,真要是并发上来了还是会多个线程等待锁。应该采用库存流水记录的方式。
Sam哥哥聊技术
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引用来自“谢均”的评论

事务放在reduceSkuStock(),insertOrder()的时候出错了,怎么办?
这个只能走后补的形式,这种出现的概率很低。如果出现了。有两种办法:第一种是,直接try catch,然后再catch里面,写代码进行库存逻辑回滚(代码有点难度的)。第二种:根据日志,手动执行sql脚本,将库存回复回来。
谢均
谢均
事务放在reduceSkuStock(),insertOrder()的时候出错了,怎么办?
Sam哥哥聊技术
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引用来自“黄羽蒙”的评论

思路和动手做重要
厉害厉害。
黄羽蒙
黄羽蒙
思路和动手做重要
Sam哥哥聊技术
Sam哥哥聊技术

引用来自“王金豆”的评论

不错,学习了。
Thanks。多多交流。
王金豆
王金豆
不错,学习了。
Sam哥哥聊技术
Sam哥哥聊技术

引用来自“爱吃蛋挞的kk”的评论

思路很重要
是的,正解。
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