Ruby on Rails性能優(yōu)化七劍
Ruby on Rails(也叫做Rails)是一個(gè)針對(duì)支持?jǐn)?shù)據(jù)庫的Internet應(yīng)用程序的Ruby框架，在51CTO之前報(bào)道的文章《進(jìn)入Ruby on Rails世界》與《Ruby on Rails的核心特性是什么?》里，都對(duì)其作了詳細(xì)的介紹，這里將不做過多的說明，文章的主旨在于如何做好Ruby on Rails的性能優(yōu)化。
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目前在整個(gè)Rails社區(qū)，都極少有運(yùn)營Rails大訪問量網(wǎng)站經(jīng)驗(yàn)的人詳細(xì)的談“性能”這個(gè)話題。至于國內(nèi)，Rails應(yīng)用都停留在學(xué)習(xí)和嘗試階段，真正投入商業(yè)運(yùn)營的基本找不到，所以談這個(gè)話題為時(shí)太早。所以權(quán)當(dāng)是個(gè)人的總結(jié)性文章吧，也不會(huì)很詳細(xì)的展開談?wù)摚軐?duì)大家有所啟發(fā)就好。
一、硬件
1、CPU
Ruby解析器相對(duì)于JVM，PHP解析器來說，比較低效，可能會(huì)導(dǎo)致比較多的context switch，因此提高CPU和內(nèi)存之間的總線帶寬和傳輸速度會(huì)對(duì)Ruby應(yīng)用有比較大的性能提升。在目前主流的x86_64 CPU當(dāng)中，AMD Opteron在CPU芯片內(nèi)置內(nèi)存控制器，可以有效提高CPU和內(nèi)存數(shù)據(jù)交換速度，提高context switch能力。所以用AMD Opteron比Intel Xeon EM64T性能要好很多。
2、物理內(nèi)存
Ruby是以進(jìn)程方式運(yùn)行的，Rails應(yīng)用的并發(fā)響應(yīng)能力主要取決于Ruby進(jìn)程的數(shù)量。一個(gè)最簡單的Rails應(yīng)用，一個(gè)Ruby進(jìn)程占用的物理內(nèi)存一般不過30-40MB，但是對(duì)于真正復(fù)雜的，而且數(shù)據(jù)庫訪問頻繁，數(shù)據(jù)量大的Rails應(yīng)用來說，Ruby進(jìn)程穩(wěn)定的物理內(nèi)存占用至少100多MB，經(jīng)常達(dá)到200多MB，甚至300MB。以開10個(gè)Ruby進(jìn)程計(jì)算，那么物理內(nèi)存使用上限就是3GB，所以4GB物理內(nèi)存是起碼的。
二、操作系統(tǒng)
1、Linux distro
對(duì)于AMD x86_64的CPU來說，SLES要比RHEL有更多的優(yōu)化。
2、32位版本還是64位版本
應(yīng)該使用64位版本操作系統(tǒng)，以充分發(fā)揮x86_64 CPU的性能，并且x86_64的Linux很多Kernel參數(shù)也大很多，代價(jià)就是需要更多的物理內(nèi)存。所以內(nèi)存多多益善。
3、文件系統(tǒng)
Rails會(huì)對(duì)每個(gè)瀏覽器會(huì)話在硬盤生成session文件，一個(gè)繁忙的網(wǎng)站，臨時(shí)文件目錄下面有上萬乃至幾萬個(gè)session文件是很常見的現(xiàn)象。對(duì)于這種目錄下面幾萬個(gè)小文件的存取，reiserfs要比ext3性能好很多倍。
三、Web Server
主流的選擇是Apache 2.2，lighttpd，litespeed。Apache 2.2可以首先排除，lighttpd和litespeed都不錯(cuò)，但我會(huì)選擇開源免費(fèi)的lighttpd。至于lighttpd的各種優(yōu)化參數(shù)這里不談。
四、Ruby的部署
1、Ruby GC
可以使用Railsbench提供的GC patch，以優(yōu)化Ruby內(nèi)存使用，降低GC頻率，提高throughput，代價(jià)就是Ruby進(jìn)程的物理內(nèi)存占用加倍。所以物理內(nèi)存越多越好，4G根本不夠用，8G，16G絕對(duì)不嫌多。
2、FCGI還是mongrel
Ruby進(jìn)程可以以FCGI方式來運(yùn)行，以FastCGI協(xié)議和Web Server通訊，也可以以HTTP Server方式來運(yùn)行(即Mongrel)，以HTTP協(xié)議和Web Server通訊，這兩種方式性能上沒有什么差異。FCGI方式，在單機(jī)上面通過Unix Socket和Web Server通訊，效率比走TCP Port要高。
3、開多少個(gè)Ruby進(jìn)程
Ruby進(jìn)程數(shù)量和web server的connection數(shù)量的比例沒有定規(guī)，少了多了都會(huì)降低性能，要靠實(shí)踐去摸索，也要參考CPU和內(nèi)存資源的使用狀況。
五、應(yīng)用程序
1、避免使用component
2、hash的key使用symbol
3、對(duì)于ORM來說，數(shù)據(jù)庫的表設(shè)計(jì)的原則是顆粒度應(yīng)該小一些，把常用字段和不常用字段盡量分離到不同表，嚴(yán)重影響性能的大字段分離到單獨(dú)的表
4、在不使用對(duì)象緩存的情況下，查詢方法的:include可以預(yù)加載關(guān)聯(lián)對(duì)象，避免n+1問題
六、緩存
1、Rails的頁面緩存，Action緩存和片斷緩存
Rails提供的緩存方式可以有效降低對(duì)應(yīng)用服務(wù)器的負(fù)載，但是緩存顆粒度太粗，適應(yīng)范圍比較狹窄，緩存過期的處理比較煩瑣。
2、對(duì)象緩存
Rails應(yīng)用本身是可以水平擴(kuò)展的，性能瓶頸往往還是數(shù)據(jù)庫訪問，使用CachedModel對(duì)象緩存可以有效降低數(shù)據(jù)庫負(fù)載，但CachedModel不像Hibernate二級(jí)緩存那么強(qiáng)大，不能夠針對(duì)非主鍵查詢進(jìn)行緩存讀取，不能針對(duì)非主鍵查詢進(jìn)行緩存填充，和file-column有沖突，需要自行覆蓋model對(duì)象的save方法等等。另外在使用對(duì)象緩存的情況下，應(yīng)該把查詢方法的:include去掉，避免關(guān)聯(lián)查詢無法利用緩存的現(xiàn)象。
3、查詢緩存
對(duì)于統(tǒng)計(jì)類耗時(shí)查詢，如果不要求實(shí)時(shí)性，那么可以使用memcache-client將查詢結(jié)果緩存到memcached里面。
七、Session的存儲(chǔ)方式
由于Linux文件系統(tǒng)的高效性以及操作系統(tǒng)使用內(nèi)存來做disk cache，因此默認(rèn)使用硬盤文件保存session，并不會(huì)帶來性能瓶頸，使用memcached并不會(huì)提高多少IO性能。如果一定要優(yōu)化session硬盤讀取，除了memcached，可以使用RAMDISK。
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