怎么提高RailS应用的性能

来源:互联网 发布:unity3d vr材质 编辑:程序博客网 时间:2024/04/30 06:26

Is rails slow?

「铁路很慢」,你也许听过这个笑话,那么我们的Rails框架呢? 如果说Rails慢,那么如何提升Rails APP的性能就成了开发者们最关注的问题。

也许你听说过很多提升RoR APP性能的方法,它们有难有易,我们需要在选择其中最能帮助开发者脱离性能困境的。

这里列举了几种不同的提升Rails应用性能的方法。

1.数据库索引

你的APP被DB性能限制,优秀的数据库索引可以在大型数据库表中带给你100倍的性能提升。然而并非所有Rails开发者都明白这一点有多重要。

添加indexes很容易:

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class AddIndexToClientIndustry < ActiveRecord::Migration  
   def change  
     add_index :client_industries, :client_id  
   end  
end

接下来就有无 Index 的情况做个对比。

有 Index 的情况:

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CREATE INDEX   
 addresses_addressable_id_addressable_type_idx  ON  
 addresses  USING btree  (addressable_id,addressable_type);  
 t1 = Time.now  
  c = Company.find(178389)  
  a = c.addresses.first  
 t2 = Time.now  
 puts "---Operation took #{t2-t1} seconds---”  
   
 Result with index:  
 ---Operation took 0.012412 seconds---

没有 Index 的情况:

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DROP INDEX  
 addresses_addressable_id_addressable_type_idx;  
   
t1 = Time.now  
 c = Company.find(178389)  
 a = c.addresses.first  
t2 = Time.now  
puts "---Operation took #{t2-t1} seconds---”  
   
Result without index:  
---Operation took 0.378073 seconds---

0.378073 / 0.012412 = 30.46 没有索引比有索引慢了30.46秒。

因此工程师可以在所有引用参数,或者其他经常查询的参数中加入Indexes。但是不能加太多,因为每一个都会增加DB Size从而影响性能。

2.数据库查询数量

RoR让编程更快捷,但反过来也让每条请求的数据库查询次数难以控制。举个例子,如果每一个Client有一或多个Industries。我们想要显示Client List和它们的Primary Industries:

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<% @clients.each do |client| %>  
  <tr>  
      <td><%= client.id %></td>  
      <td><%= client.business_name %></td>  
      <td><%= client.industries.first.name %></td>  
  </tr>  
<% end %>  
   
# app/controllers/clients_controller.rb  
def index  
    @clients = Client.all  
end

如果有50个Clients, 则会有51条数据库查询:

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Processing by ClientsController#index as HTML  
SELECT "clients".* FROM "clients"   
SELECT "industries".* FROM "industries" INNER JOIN "client_industries" ON "industries"."id" "client_industries"."industry_id" WHERE "client_industries"."client_id" 1 LIMIT 1  
SELECT "industries".* FROM "industries" INNER JOIN "client_industries" ON "industries"."id" "client_industries"."industry_id" WHERE "client_industries"."client_id" 2 LIMIT 1  
SELECT "industries".* FROM "industries" INNER JOIN "client_industries" ON "industries"."id" "client_industries"."industry_id" WHERE "client_industries"."client_id" 3 LIMIT 1  

解决方案: Eager Loading

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# app/controllers/clients_controller.rb  
def index  
    @clients = Client.includes(:industries).all  
end

现在只有2至3条数据库查询而非51条:

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Processing by ClientsController#index as HTML  
SELECT "clients".* FROM "clients"   
SELECT "client_industries".* FROM  
"client_industries" WHERE  
"client_industries"."client_id" IN (123)  
SELECT "industries".* FROM "industries" WHERE "industries"."id" IN (15784)

3.减少内存占用

只用真正需要的gem

使用时再加载对象

分批处理海量数据。

一个使用真实数据的例子——find_each:

Using find:

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t1 = Time.now    
Company.where(:country_id=>1).find do |c|  
puts "do something!" if ['Mattski Test'].include?(c.common_name)  
end  
t2 = Time.now  
puts "---Operation took #{t2-t1} seconds---”

Result:

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query, taking 46.65 seconds

Now using find_each:

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t1 = Time.now    
Company.where(:country_id=>1).find_each do |c|  
      puts "do something!" if ['Mattski Test'].include?(c.common_name)  
end    
t2 = Time.now  
puts "---Operation took #{t2-t1} seconds---"

Result:

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100 queries, taking 15.53 seconds in total (3x faster)

也有查询多了反而快的情况。

4.使用缓存

缓存的使用对性能有巨大影响,首先确保数据模型正确,缓存可以帮你隐藏结构问题。

对象缓存 在使用对象缓存的情况下,应该把查询方法的include去掉,避免关联查询无法利用缓存的现象。

查询缓存 在不要求实时的情况下,对于统计类耗时查询,那么可以使用memcache-client将查询结果缓存到memcached里。

页面局部缓存 对象缓存和查询缓存都会降低数据库访问负载,但如果RoR的负载很高,就只能依靠页面局部缓存了。

「web2.0网站比较常用使用页面局部缓存,Rails的页面局部缓存有一个缺点,就是和页面查询结果对应的Action当中的查询语句要放在View里面,否则每次Action里面的查询还是会被执行,但是这样做会破坏程序代码良好的MVC结构。这种情况下,也可以采用另外一个Cache插件: better rails caching,在缓存页面的同时可以缓存Action当中的查询语句。」

5.让Web请求更快

只有少量可用进程用于服务web请求,因此需要使web请求更快。理想情况下,web进程一般在毫秒内完成,1至2秒算是慢的,10秒以上是非常慢的。如果你的web请求很慢,你的Rails APP将无法支撑同一时间的大量用户。

解决方案:使用后台运行对长时间运行的项目使用后台运行诸如delayed jobs, 从而释放你的web进程来解决更多请求。

6.性能监控

对APP进行性能监控从而便于发现哪部分运行的慢,甚至快速定位到问题所在,可以利用国内应用性能监控做的最好的OneAPM监控工具。

OneAPM for Ruby能够深入到所有Ruby应用内部完成应用性能管理和监控,包括代码级别性能问题的可见性、性能瓶颈的快速识别与追溯、真实用户体验监控、服务器监控和端到端的应用性能管理。追溯性能瓶颈至:性能表现差的SQL语句、第三方API、Web Services、Caching Layers、后台任务等。

图为使用OneAPM进行监控的总览页面,在这里可以对请求在服务器端耗时有个初步印象。可以直观的看到不同时间web事物、后台任务、数据库和外部服务的平响应时间、吞吐量、执行次数等指标,图中web事物在15:41的时候响应时间出现峰值,响应速度较慢。

为了进一步确定问题所在,点进web事物界面可以进一步了解各慢事物响应时间占比,快速定位到api/medicines/index的响应时间较长。

点击错误的请求地址,将会列出该错误的URL、第一次和最后一次发生时间、错误发生次数、监测到错误的Agent名称、错误信息和堆栈信息。

好的应用性能监控往往需要花大量的时间和精力实现,因此选择优秀的第三方监控工具将极大地提高运维效率,这对提升Rails APP性能有极大帮助。

7.使用内存数据库

当查询和排序都在内存中完成,数据库将会运行的更快,而它们需要在磁盘上运行的时候就变得很慢。

解决方案:

限制DB的大小,保证它完全适合内存。

将不紧急的信息移出主要数据库,移入次要数据库或其他地方。

如果有大量存储需求,考虑使用非关系型数据库。

8.更多性能建议:

对静态文件使用内容分发网络,例如使用AWS CloudFront。

对需要1-2秒的加载项使用延迟加载。

使用服务导向架构,使一些进程在托管栈同步进行。

相信选择一种或几种适合的性能提升方法,可以使RoR APP更令用户满意。

备注:本文参考并翻译了Matt Kuklinski在slideshare上关于提升Rails性能所分享的部分内容。

本文系OneAPM工程师编译整理。

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