从流程浅析网站性能优化点

浏览数：33 / 时间：2015年06月09日

1从一个老问题开始

一个用户从输入网址到按下回车键，到看到网页。中间发生了什么？

浏览器发起DNS解析流程并获得IP——浏览器传送Request给服务器——服务器接受并处理Request——服务器传送Response给用户浏览器——浏览器根据Response进行计算渲染显示给用户。

2分三个阶段下手

我们把第一章的整个过程，分为三段路径：

1、第一段在用户和浏览器端，主要负责发出用户请求，以及接受响应数据进行计算渲染显示给用户；

2、第二段在网络上，负责对请求数据、响应数据的传输；

3、第三段在网站服务器端，负责对请求数据进行处理（执行程序、访问数据库、文件等），并将结果返回；

2.1第一路径

2.1.1 DNS缓存

现在主流的浏览器默认设置了DNS的预取功能（DNS Prefetch），当然你也可以主动告知浏览器我的网站需要做DNS预取：

2.1.2从渲染流程看优化

浏览器将数据进行计算渲染的过程：

1、浏览器解析响应数据；

2、浏览器创建DOM树；

3、浏览器下载CSS样式，并应用到DOM树，进行渲染；

4、浏览器下载JS文件，开始解析执行；

5、显示给用户。

从这个过程，我们可以找出不少可以优化的地方。首先我们可以尽量控制页面大小，使得浏览器解析的时间更短；并且将多个CSS文件、JS文件文件合并压缩减少文件下载的次数和大小；另外注意将CSS放在页面前面，JS访问页面后面，这样便于页面首先能渲染出来，再执行js脚本，对于用户来说有更好的体验。最后我还可以设置浏览器缓存，下次访问时从缓存读取内容，减少http请求。

该代码说明了浏览器启用了缓存并在5秒内不会再次访问服务器。注意缓存的设置需要结合你的业务特性来适当配置。

2.2第二路径

第二路径在网络上，花费的时间同样包括请求数据的传输时间和响应数据的传输时间，这个两个时间取决于数据传输的速度，这里我们要讲一个名词“带宽”。带宽20M，这意味着什么？我们知道带宽速度分为上行、下行速度，也就是上传和下载的速度。带宽20M对于用户来说则是下载速度20M（20×1024×1024比特率），换算成字节20M/8=2.5M。也就是说20M的带宽下载速度理论可达2.5M/s。

整个流程从传输方式看就是：用户发送请求数据（上传），网站服务器接受请求数据（下载），网站服务器返回响应数据（上传），用户接受响应数据（下载）。

下面我们继续进一步研究第二路径：

上图表示用户访问网站服务器时网络的大致情况，从图上可以看出假设网站服务器从电信网络接入，而用户A作为电信的宽带用户，则可以通过电信骨干网快速的访问到网站服务器。用户B,用户C作为移动和联通用户需要通过运营商的互联互通经过较长路径才能访问到服务器。

针对这种情况，我们可以采取以下方法来优化：

1、在各运营商发达的地区的IDC（互联网数据中心，可以理解成机房）部署网站服务器，各运营商的用户即可通过各自的骨干网访问服务器。

2、购买代理服务，也就是原来联通用户需要通过联通骨干网——>联通互联互通路由器——>电信骨干网——>网站服务器的过程。通过代理服务，代理服务器直连到电信骨干网，访问网站服务器。

3、在主要地区城市购买CDN服务，缓存对应的数据，用户可先从最近的CDN运营商获取请求数据。

2.3第三路径

第三路径主要是网站服务器内部处理的过程，当中包括执行程序、访问文件、数据库等资源。

这是对于我们来说最可以发挥的地方：

1、使用缓存，根据需要使用本地缓存或分布式缓存；

2、使用异步操作，这种方式不仅可以提高性能，也提高了系统的扩展性；

3、代码优化；

4、存储优化

大型网站中海量的数据读写对磁盘造成很大压力，系统最大的瓶颈还是在磁盘的读写。可以考虑使用磁盘阵列、分布式储存来改善存储的性能。

3性能的指标和测试

上面通过解析用户访问网站的过程来思考怎么提高用户感知的性能，对于用户来言性能就是快和慢。但对于我们来说，不能这样简单描述，我们需要去量化他，用一些数据指标去衡量它。这里讲到几个名词：响应时间、并发量、吞吐量。

响应时间：就是用户发出请求到收到响应数据的时间；

并发量：就是系统同时能处理多少用户请求；

吞吐量：就是单位时间内系统处理的请求数量；

为了通俗的了解这三个概念，我们以高速公路的收费站为例子：响应时间是指一辆车经过收费站的时间，也就是车辆从进入收费站、付钱、开闸、离开收费站的时间；并发量是指这个收费站同时能通行多少辆车，可以理解为收费站的出口数量。吞吐量是指：在一段时间内，这个收费站通往了多少了车。

附1：顺便说一下DNS解析流程

参照http://369369.blog.51cto.com/319630/812889/

0、在浏览器中输入www.qq.com域名，浏览器首先查询自身的dns缓存，该时间是浏览器自身定义的，有些浏览器可以修改这个时间，像火狐默认定义缓存60秒。如果浏览器缓存中没有这个域名的记录，就会调用操作系统API查询。

1、操作系统会先检查自己本地的hosts文件是否有这个网址映射关系，如果有，就先调用这个IP地址映射，完成域名解析。

2、如果hosts里没有这个域名的映射，则查找本地DNS解析器缓存，是否有这个网址映射关系，如果有，直接返回，完成域名解析。

3、如果hosts与本地DNS解析器缓存都没有相应的网址映射关系，首先会找TCP/ip参数中设置的首选DNS服务器，在此我们叫它本地DNS服务器，此服务器收到查询时，如果要查询的域名，包含在本地配置区域资源中，则返回解析结果给客户机，完成域名解析，此解析具有权威性。

4、如果要查询的域名，不由本地DNS服务器区域解析，但该服务器已缓存了此网址映射关系，则调用这个IP地址映射，完成域名解析，此解析不具有权威性。

5、如果本地DNS服务器本地区域文件与缓存解析都失效，则根据本地DNS服务器的设置（是否设置转发器）进行查询，如果未用转发模式，本地DNS就把请求发至13台根DNS，根DNS服务器收到请求后会判断这个域名(.com)是谁来授权管理，并会返回一个负责该顶级域名服务器的一个IP。本地DNS服务器收到IP信息后，将会联系负责.com域的这台服务器。这台负责.com域的服务器收到请求后，如果自己无法解析，它就会找一个管理.com域的下一级DNS服务器地址(qq.com)给本地DNS服务器。当本地DNS服务器收到这个地址后，就会找qq.com域服务器，重复上面的动作，进行查询，直至找到www.qq.com主机。

6、如果用的是转发模式，此DNS服务器就会把请求转发至上一级DNS服务器，由上一级服务器进行解析，上一级服务器如果不能解析，或找根DNS或把转请求转至上上级，以此循环。不管是本地DNS服务器用是是转发，还是根提示，最后都是把结果返回给本地DNS服务器，由此DNS服务器再返回给客户机。

从客户端到本地DNS服务器是属于递归查询，而DNS服务器之间就是的交互查询就是迭代查询。