最近看了zee老弟的文章，通过分析网络流量来分析性能问题，于是也想写一篇。

我早期做性能测试，大概在99年。给一个银行做性能测试，因为其中很大的一个部分是我们开发的。于是自己写了一个程序，来给后台系统加压。

大概在2001年，我们做了两外一个系统，跑在aix上面，性能很差，我帮开发团队去看一下问题，结论是调度过度，架构不合理（组件模块划分的过细）。调优之后，性能提升了大概100倍。后来去给客户做poc，客户还嫌慢，说明调优还不到位。再后来又做了一次调优，性能才正常。所谓的正常，就是跟使用tuxedo相比，基本上性能持平，一个数量级。

从性能问题来看，大概分成几种情况：1，网络带宽问题；2，某个节点处理能力（就是tps差）不行；3，流量配置不合理；4，链路设计问题。

先说网络带宽问题。以前的老系统，特别是银行的，一般情况下oltp都不会有带宽问题，因为根据oltp的标准，一个请求包在1-2k，响应报文在4k之内，除非线路很差，一般都不会有。从现在的情况来看，更不会有网络问题。

我遇到一次网络问题，是由于病毒占用了大量的带宽，阻塞了。特殊的情况在于报表下载。如果所有的用户，在某个时间点上都下载报表呢？也会有拥堵。

实际上，只要根据tps和一次请求占用的流量大小，来计算一下，就知道整个的带宽是不是有问题。

比如，一次请求的数据，假设是50k，tps是1000，那么带宽需求是：1000*50k=50M。还要考虑上行带宽还是下行带宽，请求是上行带宽。

此外就是一些网络上传输的图片很容易占用带宽。

再说流量分配不合理。某个客户有多个节点，使用nginx来做负载均衡，由于配置错误，导致90%以上的流量都分配到其中一个节点，导致性能严重不达标。这种就需要使用全链路分析，看两个不同节点的cpu占用、带宽，很容易发现问题。流量分配不合理，主要是配置问题。因此全链路跟踪监控工具非常重要。

近些年，由于系统越来越复杂，已经从C/S、B/S架构的两层结构，发展到三层结构、多层结构。

在业务处理的每一层，如果出现问题，都可能出现性能瓶颈，所以，我们首先要定位，是哪一层出现了问题。

链路设计问题。有时候，由于应用系统设计不当，导致产生了很多多余的链路。比如可以使用三次通讯来解决的问题，结果使用了5次，多出来的两次很容易造成错误和性能问题。当然性能测试只能够发现问题，解决问题还要看设计链路的人。

这里面就涉及到一个问题：架构。网络架构、系统架构、IT架构等等。话题太大，就不展开赘述了。

最后，我们看节点处理能力问题。其实，节点又分成很多种类，比如存储、比如数据库。这一类的问题，一个要看数据库的配置和资源情况，另外一个就要看表结构、索引，重要的一点是程序。

数据库问题，常用的是看资源是否占满，比如io，比如cpu等资源是否过高。如果不高，但是又很慢，大多数是程序和结构问题。

最后看代码，也就是应用程序。应用程序优化，往往是系统的核心，绝大多数的性能问题，都是由于代码编写不当引起的。

从我自己的经验来看，主要是几大类：

1，错误的数据结构和算法。

某个项目，做了一个插入操作，结果花费了一分钟。我仔细看了一下代码，其实算法并不是很复杂，就是在数据库中构建了一个tree，然后把某个节点插入。

但是很慢。本质的问题在于，程序员把数据库当作内存来使用。内存的访问速度很快，数据库查了几个量级。

所以使用错误的数据结构，是很多问题的核心。这种情况就需要修改架构和算法才能够解决。

2，算法问题。

另外一个项目，也是操作很慢。去看了一下，没有架构问题。但是，有很多循环嵌套。关键是，在循环里面去访问database。

千万不要在循环里面去访问db，几乎是百分之百的慢。

循环嵌套。就是多层循环，里面还嵌套数据库访问，程序员是想作死。

3，block和轮询。

block，阻塞和轮询，是我们访问资源的两个方式。block的问题会造成程序挂起，但是挂起并不消耗cpu，但是会占住一个线程/进程。

轮询很快，但是频繁的轮询会导致cpu上升。

所以要评估你的算法，当访问资源的时候，是使用block还是轮询。

好像这一直是个问题，需要大量编码经验才能解决。

这也就是说，为什么没有大量的编码经验，吹嘘做架构师，很容易犯低级错误。

4，资源忘了释放。

这是很多板砖程序员容易犯的错。

5，分清楚系统调用和一般的调用。

系统调用，system call，会调用操作系统的核心，访问核心资源。所以，你看起来是一个函数，但是这个函数会导致你的系统很慢。

当然现在使用的语言远比c这样原始的语言高级，使得程序员分不清系统调用和一般函数。

经常遇到的问题是，内存分配。当你频繁访问内存，一些算法是从操作系统的堆来申请内存的，导致系统很慢，而且会产生很多内存碎片。

所以分清楚系统调用和一般函数，非常重要，尽量避免使用系统调用，特别是频繁的调用。

6，程序执行效率不高。

这个其实有很多算法，比如循环展开等等。你需要去了解编译器、cpu的指令序列是如何工作的。

cpu最怕的指令是jump，就是程序里面的循环和判断（if-else）。

如果知道这些，解决大多数性能问题应该不困难。