论文总字数：43664字

摘 要

近年来,互联网呈现快速发展的趋势，互联网的发展促进了各个领域的发展、推动了社会的进步。互联网几乎渗透了我们生活的方方面面，给我们生活带来显而易见的改变，从传统的书信往来变成线上交流模式，从线下实体门店购物到简单方便的线上购物，从线下教学到线上远程教育等等。互联网快速发展的过程中也会面临挑战，如大量用户同时访问网站导致系统性能、系统安全性以及系统的并发处理能力差等一系列问题。为了实现能够承载日益增长的并发用户数量，给用户提供一个安全、稳定、高可用的系统环境，系统架构师不断地对系统架构进行优化完善，力求达到系统性能的最优解。

系统性能和系统并发处理能力的提高并不是单纯依靠对某个节点优化与改进，而是从各个环节对系统不断地进行优化开发。本文首先基于web系统发展进行简单的回顾，并且分析近几年来web系统的发展历程、高并发技术对大型web系统的重要性和必要性；其次，提出了软件层系统优化的途径以及方案；然后以一个基于B/S架构的系统商城为例，采用分布式和微服务技术分别对前端、后台、数据库进行优化开发。对前端页面进行优化开发减少数据响应时间，提高数据传输效率。对后台应用程序的优化开发加快请求数据的处理过程。对数据库进行优化提高数据的检索效率，减轻数据库的负载压力。最后，对所开发的系统进行并发测试，检验系统是否符合最初的设计要求。

关键字：系统性能 高并发 分布式 微服务技术

Development and implementation of high-performance improvement

based on B/S architecture

Abstract

In recent years, the Internet has shown a rapid development trend and the development of the Internet has improved the development of various fields and boosted the social progress. The Internet has penetrated almost every aspect of our lives, bringing about obvious changes in our lives, from traditional correspondence to online communication, from offline physical store shopping to simple and convenient online shopping, from offline teaching to online. Going to distance education and so on. The Internet will face challenges, even though it is growing fast, such as a large number of users access the website at the same time, the system performance, system security, and the system's concurrent processing ability are poor. In order to provide users with a safe, stable, highly available system environment in to support the growing number of concurrent users, system architects constantly optimize and improve the system architecture, and strive to achieve the optimal solution of system performance.

The improvement of system performance and system concurrent processing capability is not solely based on optimizing and improving a certain node, but continuously optimizing and developing the system from various links. This paper firstly reviews the development of web systems based on the development of web systems, and analyzes the development process of web systems in recent years, the importance and necessity of high concurrency technology for large-scale web systems. Secondly, the approach and scheme of software layer system optimization are proposed; Taking a system mall based on B/S architecture as an example, distributed and micro-service technologies are used to optimize the front-end, background, and database respectively. In order to reduce data response time and improve data transfer efficiency,we can optimized development of webPage.We can speed up the processing of request data by optimizing the development of background applications.We can optimize the database to improve the efficiency of data retrieval and reduce the load pressure on the database. Finally, the developed system is tested concurrently to verify that the system meets the original design requirements.

Key Words：system performance; high concurrency; distributed; Microservice technolog

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题研究背景 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 大型系统的技术架构的发展历程 3

1.4 研究的目的和意义 12

1.5 课题研究方案 13

1.6 课题研究章节信息 13

第二章 软件层高并发处理优化方案 14

2.1 web前端优化 14

2.2 后端优化 17

2.3 数据库的优化 18

第三章 基于B/S架构的系统商城的开发与实现 20

3.1 毕设系统商城的介绍 20

3.1.1 系统架构介绍 20

3.1.2 毕设系统设计技术介绍 22

3.1.3 项目模块结构关系 23

3.2 毕设系统分析 24

3.2.1 可行性分析 24

3.2.2 系统需求分析 25

3.3 数据库的分析与设计 25

3.4 系统的功能设计 27

3.4.1 域名管理以及Nginx的反向代理 27

3.4.2 商品微服务功能的实现 31

3.4.3 商品搜索微服务的实现 46

3.4.4 商品详情以及静态化 48

3.4.5 利用MQ实现搜索和静态页的数据同步 51

3.4.6 短信微服务功能的实现 52

3.4.7 授权中心功能模块的实现 52

3.4.8 购物车功能模块的实现 54

3.4.9 订单以及支付功能的实现 55

第四章 系统测试 57

4.1 毕设系统测试 57

4.1.1 前端页面性能测试 57

4.1.2 数据库优化前后的测试 59

4.1.3 后端程序性能测试 62

第五章 总结与展望 64

5.1 总结 64

5.2 展望 65

参考文献 66

致 谢 68

第一章 绪论

1.1 课题研究背景

近年来，我国互联网网民人数急剧上升，据了解，我国依然是世界上网民数量最多的国家，2018年我国网民人数规模达到8.29亿，从2017年底增加3.8个百分点，共计5288万个新网民。越来越多的人通过web软件系统渠道获取信息、学习以及生活，因此web软件系统负载压力会越来越大，web软件系统设计和运行也会面临更大的挑战。面对呈指数增长的并发用户数量，一些比较热门的网站系统不断的提高网站系统的性能以及系统的并发处理能力来满足用户的需求。春节期间的12306铁路购票网站和“双十一”天猫购物中心都是国内非常典型的支持高并发web应用。2009年，天猫购物中心的每秒最大的交易量仅为400次；2015年，时隔6年，天猫购物中心的峰值交易额达到140000笔/秒。2018年，经过短短两年时间，天猫购物中心的峰值交易额高达491000笔/秒。同样,几年前春节期间，由于并发用户量太多，12306铁路购票网站并发处理能力比较差，导致12306铁路购票网站访问拥堵,频繁出现错误，出现系统不稳定，甚至出现系统崩溃的现象。经过几年的技术改进以及购票网站的系统性能的优化和并发处理能力的提高，2018年12306购票网站访问量高达平均每秒164.8万次。面对如此高的负载与高并发量，如何提高系统的性能以及系统的并发处理能力,给用户创造一个安全、稳定的系统环境是系统设计开发首先需要考虑和解决的问题，同时提高软件系统的高并发量、提高系统稳定性已经是软件系统发展的必然趋势和必经之路。

研究如何提高B/S架构的性能以及并发处理能力有利于我们了解目前国内外的软件架构的现状，还可以为中小型企业、甚至是大型企业，提供一个保证系统性能、系统稳定性和安全性的思想和方案。

1.2 国内外研究现状

高并发技术是一个非常热门的话题，在国内外都有很多研究。包立辉、黄彦飞编写了《高并发网站的架构研究及解决方案》^[1]，并且在文中提出能够解决当时大型网站性能以及并发处理能力差等问题的方案。该方案侧重考虑的是硬件层面上的架构设计。如果系统规模变大，那么系统的功能模块也会增多，系统的业务也会变得更加复杂，系统开发的难度越来越大，提高软件系统的高并发量单单靠在硬件层上的优化以及改善是行不通；梅华威，张铭等人^[2]论述了介绍了高并发与负载理论，但却未把理论落到实际开发中；王欢，赵平等人^[3]采用负载均衡和数据库集群技术解决了软件系统高并发的一大难题，系统性能得到很大的改善，如果还需要达到更优的性能，仍然需要在软件层面进一步优化。

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