作者： 劉用， 現任新東方APP團隊高級軟件工程師
2019年開始，新東方APP團隊啟動了長達半年以上的穩定性建設工作，為什么穩定性如此重要？因為隨着每年30%以上的高速增長，現有的后端服務完全扛不住日益增多的用戶帶來的高並發，高可用場景。所以優化工作勢在必行。
如果你是一名java程序員的話，相信你也會很清楚，有時候，在研發功能的時候，僅僅是貼着產品的需求在做開發，功能是都實現了，但是沒有考慮到功能在高並發下面是否可用，響應是否及時。這就給以后的線上運行留下很多隱患。
我們做穩定性建設的原因就是要解決這些隱患，提高系統穩定性，提高單台機器的QPS性能。加快接口響應速度，優化數據庫的sql查詢。
下面看一下優化后的效果圖：
以上是單獨一台服務器的吞吐率和響應時間曲線圖，從圖中可以看到，暑期吞吐率增長5倍，服務響應時間從最長的50多秒大幅度減少到0.4秒。優化效果明顯。
以下從3方面闡述優化方法：
1、如何定位后端問題
2、如何解決數據庫問題
3、如何分析和解決程序問題
一、定位后端問題的方法：
kibana。可以還原線上有問題的接口的參數列表（實時性比較好，統計多台服務器的日志，統一處理）。
聽雲 用聽雲監測慢事務，慢接口比較詳細，能准確定位接口是sql慢，還是代碼哪里慢。
二、數據庫知識點和優化
1、2種存儲引擎
在MySQL中，索引屬於存儲引擎級別的概念，不同存儲引擎對索引的實現方式是不同的，本次主要討論MyISAM和InnoDB兩個存儲引擎的索引實現方式。
1.1、MyISAM引擎使用B+Tree作為索引結構，葉節點的data域存放的是數據記錄的地址，在MyISAM中，主索引和輔助索引（Secondary key）在結構上沒有任何區別，只是主索引要求key是唯一的，而輔助索引的key可以重復。
1.2、雖然InnoDB也使用B+Tree作為索引結構，但具體實現方式卻與MyISAM截然不同。第一個重大區別是InnoDB的數據文件本身就是索引文件。MyISAM索引文件和數據文件是分離的，索引文件僅保存數據記錄的地址。而在InnoDB中，表數據文件本身就是按B+Tree組織的一個索引結構，這棵樹的葉節點data域保存了完整的數據記錄。這個索引的key是數據表的主鍵，因此InnoDB表數據文件本身就是主索引。
聚集索引這種實現方式使得按主鍵的搜索十分高效，但是輔助索引搜索需要檢索兩遍索引：首先檢索輔助索引獲得主鍵，然后用主鍵到主索引中檢索獲得記錄。
輔助索引搜索需要檢索兩遍索引：首先檢索輔助索引獲得主鍵，然后用主鍵到主索引中檢索獲得記錄。
2、關於索引：
索引並不是越多越好，要根據查詢有針對性的創建，考慮在 WHERE 和 ORDER BY 命令上涉及的列建立索引，可根據 EXPLAIN 來查看是否用了索引還是全表掃描。
應盡量避免在 WHERE 子句中對字段進行 NULL 值判斷，否則將導致引擎放棄使用索引而進行全表掃描。
值分布很稀少的字段不適合建索引，例如“性別”這種只有兩三個值的字段。
字符字段最好不要做主鍵。
不用外鍵，由程序保證約束。
使用多列索引時注意順序和查詢條件保持一致，同時刪除不必要的單列索引。
最左前綴匹配
當查詢條件精確匹配索引的左邊連續一個或幾個列時，索引可以被用到，但是只能用到一部分，即條件所組成的最左前綴
查詢 SQL
3、關於查詢 SQL：
可通過開啟慢查詢日志來找出較慢的 SQL。
不做列運算：SELECT id WHERE age + 1 = 10，任何對列的操作都將導致表掃描，它包括數據庫教程函數、計算表達式等等，查詢時要盡可能將操作移至等號右邊。
SQL 語句盡可能簡單：一條 SQL只能在一個 CPU 運算;大語句拆小語句，減少鎖時間;一條大 SQL 可以堵死整個庫。
不用SELECT *。
IN 的個數建議控制在 200 以內。
不用函數和觸發器，在應用程序實現。
不用 JOIN。
使用同類型進行比較，比如用 '123' 和 '123' 比，123 和 123 比。
盡量避免在 WHERE 子句中使用!=或<>操作符，否則引擎將放棄使用索引而進行全表掃描。
列表數據不要拿全表，要使用 LIMIT 來分頁，每頁數量也不要太大。
4、升級硬件
根據 MySQL 是 CPU 密集型還是 I/O 密集型，通過提升 CPU 和內存、使用 SSD，都能顯著提升 MySQL 性能。
5、讀寫分離
也是目前常用的優化，從庫讀主庫寫，一般不要采用雙主或多主引入很多復雜性，盡量采用其他方案來提高性能。
6、原則上索引個數不大於3個。條件復雜的情況，用復合索引代替多個單獨索引。
三、程序問題
優化程序的前提是你必須先把接口代碼完整讀一遍，深刻理解業務，然后根據聽雲定位接口慢的地方。
vps系統里面有很多循環查詢數據庫的地方，以及in后面一個很大的集合的情況。這種情況可以采用多線程並行處理，加快速度。
1、In語句后面的參數集合太大，怎么辦？
把數據庫壓力轉移到程序中，拆分in后面的參數，采用多線程循環獲取數據，用countDownLatch計數，等待所有返回。
2、第三方接口返回速度太慢，怎么辦？
接口熔斷機制，設置超時時間為6秒，加上3次重試機制。對於6秒以內的慢請求，添加緩存
3、對於復雜的join group by等操作，數據庫返回慢怎么辦？
把復雜的sql用java代碼來實現邏輯，數據庫只是執行簡單的查詢，后面的處理都交給代碼來實現。