在当今数字化时代,服务器的资源消耗问题日益突出。如何有效地节约服务器资源,提升系统性能,已经成为开发者必须面对的重要课题。本文将探讨通过代码优化和缓存技术等方式,降低服务器负载,最终节约资源消耗。
高效的代码是节约服务器资源的关键。冗余的代码、低效的算法都会导致服务器资源的浪费。代码优化旨在提升程序执行效率,减少资源消耗。
选择合适的算法至关重要。例如,使用二分查找代替线性查找,使用动态规划代替递归,都可以显著提升算法效率。避免使用复杂度过高的算法,优先选择时间复杂度低、空间复杂度低的算法方案。
选择合适的存储结构,可以提高数据访问效率。例如,使用哈希表代替数组来存储数据,可以提高查找效率。针对不同的数据结构,选择不同的操作方式,最大限度地减少不必要的资源消耗。
模块化、抽象化、解耦等代码结构设计,能够提高代码的可读性、可维护性和执行效率。尽可能避免不必要的代码重复和嵌套,代码简洁高效,降低系统的运算开销。
预先计算、缓存中间结果、避免重复计算等可以有效减少不必要的计算,降低服务器的计算负担。
缓存技术是提升系统响应速度、降低服务器负载的重要手段。将经常访问的数据存储在缓存中,可以在需要时快速获取,避免频繁访问数据库或其他资源。
针对静态资源,例如图片、CSS、JavaScript等,可以利用浏览器缓存机制,减少服务器负载。
服务器端缓存可以缓存查询结果、计算结果等,避免重复的数据库查询或计算,有效减少数据库访问压力。
// 示例代码:缓存查询结果
// ...
if (cache.has(key)) {result = cache.get(key);
} else {result = fetchData(key);cache.set(key, result);
}
// ...
使用CDN(内容分发网络)可以将静态资源分发到全球各地,用户可以从距离最近的服务器获取资源,降低服务器负载。
代码优化和缓存技术是节约服务器资源、提升系统性能的有效手段。通过优化算法、数据结构以及代码结构,避免不必要的计算,并结合浏览器缓存、服务器端缓存以及CDN缓存技术,可以有效地降低服务器负载,提升用户体验,最终实现节约资源的目的。
持续的监控和优化是保证服务器资源高效利用的关键。通过分析服务器性能指标、日志和用户行为,识别系统瓶颈并采取相应的优化措施,是实现长期节约资源的关键步骤。
降低总体拥有成本(TCO)、提高投资回报率(ROI)通过服务器整合,控制和减少物理服务器的数量,明显提高每个物理服务器及其CPU的资源利用率,从而降低硬件成本。 降低运营和维护成本,包括数据中心空间、机柜、网线,耗电量,冷气空调和人力成本等。 2、提高运营效率加快新服务器和应用的部署,大大降低服务器重建和应用加载时间。 主动地提前规划资源增长,这样对客户和应用的需求响应快速,不需要象以前那样,需要长时间的采购流程,然后进行尝试。 不需要象以前那样,硬件维护需要数天/周的变更管理准备和1 - 3小时维护窗口,现在可以进行快速的硬件维护和升级。 3、系统安全性由于采用了虚拟化技术的高级功能,使业务系统脱离了单台物理硬件的束缚,可以实现更高级别的业务连续性要求,提升了系统安全性、可靠性。 通过虚拟化技术,降低了物理硬件的故障影响力,减少了硬件的安全隐患。 通过虚拟化整合,减少了设备的接入数量,安全防范的范围能够得到更有效地控制。 4、提高服务水平帮助您建立业务和IT资源之间的关系,使IT和业务优先级对应。 将所有服务器作为统一资源池进行管理,并按需进行资源调配,快速响应业务部门提出的系统资源需求。 5、陈旧硬件和操作系统的投资保护虚拟化平台具有更广泛的操作系统(OS)兼容性,不再担心旧系统的无法使用,并且通过自动更新功能实现维护和升级等一系列问题。 6、云计算基础环境准备
一、页面级优化1. 减少HTTP请求数这条策略基本上所有前端人都知道,而且也是最重要最有效的。 都说要减少HTTP请求,那请求多了到底会怎么样呢?首先,每个请求都是有成本的,既包含时间成本也包含资源成本。 一个完整的请求都需要经过DNS寻址、与服务器建立连接、发送数据、等待服务器响应、接收数据这样一个”漫长”而复杂的过程。 时间成本就是用户需要看到或者”感受”到这个资源是必须要等待这个过程结束的,资源上由于每个请求都需要携带数据,因此每个请求都需要占用带宽。 另外,由于浏览器进行并发请求的请求数是有上限的(具体参见此处),因此请求数多了以后,浏览器需要分批进行请求,因此会增加用户的等待时间,会给用户造成站点速度慢这样一个印象,即使可能用户能看到的第一屏的资源都已经请求完了,但是浏览器的进度条会一直存在。 减少HTTP请求数的主要途径包括:(1). 从设计实现层面简化页面如果你的页面像网络首页一样简单,那么接下来的规则基本上都用不着了。 保持页面简洁、减少资源的使用时最直接的。 如果不是这样,你的页面需要华丽的皮肤,则继续阅读下面的内容。 (2). 合理设置HTTP缓存缓存的力量是强大的,恰当的缓存设置可以大大的减少HTTP请求。 以有啊首页为例,当浏览器没有缓存的时候访问一共会发出78个请求,共600多K数据(如图1.1),而当第二次访问即浏览器已缓存之后访问则仅有10个请求,共20多K数据(如图1.2)。 (这里需要说明的是,如果直接F5刷新页面的话效果是不一样的,这种情况下请求数还是一样,不过被缓存资源的请求服务器是304响应,只有Header没有Body,可以节省带宽)怎样才算合理设置?原则很简单,能缓存越多越好,能缓存越久越好。 例如,很少变化的图片资源可以直接通过HTTP Header中的Expires设置一个很长的过期头;变化不频繁而又可能会变的资源可以使用Last-Modifed来做请求验证。 尽可能的让资源能够在缓存中待得更久。 关于HTTP缓存的具体设置和原理此处就不再详述了,有兴趣的可以参考下列文章:HTTP1.1协议中关于缓存策略的描述Fiddler HTTP Performance中关于缓存的介绍(3). 资源合并与压缩如果可以的话,尽可能的将外部的脚本、样式进行合并,多个合为一个。 另外,CSS、Javascript、Image都可以用相应的工具进行压缩,压缩后往往能省下不少空间。 (4). CSS Sprites合并CSS图片,减少请求数的又一个好办法。 二、代码级优化1. Javascript(1). DOMDOM操作应该是脚本中最耗性能的一类操作,例如增加、修改、删除DOM元素或者对DOM集合进行操作。 如果脚本中包含了大量的DOM操作则需要注意以下几点:a. HTML Collection在脚本中、、getElementsByTagName()返回的都是HTMLCollection类型的集合,在平时使用的时候大多将它作为数组来使用,因为它有length属性,也可以使用索引访问每一个元素。 不过在访问性能上则比数组要差很多,原因是这个集合并不是一个静态的结果,它表示的仅仅是一个特定的查询,每次访问该集合时都会重新执行这个查询从而更新查询结果。 所谓的”访问集合”包括读取集合的length属性、访问集合中的元素。 因此,当你需要遍历HTML Collection的时候,尽量将它转为数组后再访问,以提高性能。 即使不转换为数组,也请尽可能少的访问它,例如在遍历的时候可以将length属性、成员保存到局部变量后再使用局部变量。 b. Reflow & Repaint除了上面一点之外,DOM操作还需要考虑浏览器的Reflow和Repaint,因为这些都是需要消耗资源的,具体的可以参加以下文章:如何减少浏览器的repaint和reflow?Understanding Internet Explorer Rendering BehaviourNotes on HTML Reflow(2). 慎用with with(obj){ p = 1}; 代码块的行为实际上是修改了代码块中的执行环境,将obj放在了其作用域链的最前端,在with代码块中访问非局部变量是都是先从obj上开始查找,如果没有再依次按作用域链向上查找,因此使用with相当于增加了作用域链长度。 而每次查找作用域链都是要消耗时间的,过长的作用域链会导致查找性能下降。 因此,除非你能肯定在with代码中只访问obj中的属性,否则慎用with,替代的可以使用局部变量缓存需要访问的属性。 (3). 避免使用eval和Function每次 eval 或 Function 构造函数作用于字符串表示的源代码时,脚本引擎都需要将源代码转换成可执行代码。 这是很消耗资源的操作 —— 通常比简单的函数调用慢100倍以上。 eval 函数效率特别低,由于事先无法知晓传给 eval 的字符串中的内容,eval在其上下文中解释要处理的代码,也就是说编译器无法优化上下文,因此只能有浏览器在运行时解释代码。 这对性能影响很大。 Function 构造函数比eval略好,因为使用此代码不会影响周围代码;但其速度仍很慢。 此外,使用eval和Function也不利于Javascript压缩工具执行压缩。 (4). 减少作用域链查找前文谈到了作用域链查找问题,这一点在循环中是尤其需要注意的问题。 如果在循环中需要访问非本作用域下的变量时请在遍历之前用局部变量缓存该变量,并在遍历结束后再重写那个变量,这一点对全局变量尤其重要,因为全局变量处于作用域链的最顶端,访问时的查找次数是最多的。
为屏蔽网络传输延时,减小核心内容服务器负载,同时最大限度利用本地带宽资源,介绍了使用代理服务器对视频对象进行缓存和转发的方法.提出将代理服务器缓存空间化分为静态存储和动态存储两部分,对静态存储空间使用线性规划的方法进行缓存数据初始化,对动态存储空间采用动态数据替换算法对缓存空间进行管理.仿真实验结果表明,该方法在有限的代理缓存空间下提供满意的用户点播成功率和缓存命中率,大大减小用户点播时延