百万并发下的 Nginx 性能优化之道

Nginx很火，因为它就像一个万能药，在任何存在性能需求的场合总能找见它的身影。它可以轻松在百万并发连接下实现高吞吐量的Web服务，同时诸多应用场景下的问题都可以通过种种Nginx模块得以解决。

Nginx天生就适合在linux服务器上处理百万、千万级的并发连接，且优秀的架构使得它未来不需要重构，所以它的生态圈内的第三方模块长期有效。而长年的发展下日益增多的第三方模块进一步赋能Nginx，使Nginx适用于更多的场景，甚至渗透到LVS的领域与F5这样的硬件产品竞争！同时，如OpenResty或者Tengine这样的第三方模块群，进一步发展出了新生态，使Nginx的应用进一步向应用防火墙、CDN等领域扩展。

所以，学好Nginx可以让你在工作中获得立竿见影的效果。

网络上关于Nginx的使用介绍非常多，但往往有两个问题 ：

1、仅从如何使用层面介绍，没有把离散的知识点串成线，这导致大家难以应对未出现过的、个性化的定制场景；

2、没有成体系的性能优化知识介绍，在企业生产环境下我们需要从应用到系统的完整优化方案 。

最近看到极客时间上线的视频课程《Nginx核心知识100讲》，涉及到了Nginx的基本用法、http模块、反向代理与负载均衡、OpenResty等各方面的综合知识，很系统化。最值得一提，这个课程的作者--陶辉老师，应该算是Nginx领域的专才了。 有着近10年Nginx方面的研究经验，曾出版过京东热销书籍《深入理解Nginx：模块开发与架构解析》。

简单介绍下这个课程的内容规划，主要分为六个部分：

第1部分初识Nginx： 帮助对Nginx还不熟悉的同学快速了解Nginx的背景，熟悉Nginx的基本用法；

第2部分是Nginx的架构基础： 在这里我们开始探讨Nginx的进程模型以及数据结构，它为后续深入学习打下基础；

第3部分我们开始详解http模块： 这一部分我们先讲清楚Nginx是如何处理http请求的，再按照请求的处理流程来讲解常用http模块中指令、变量的用法，学完后可以帮助我们触类旁通，理解所有http模块的共同逻辑及用法。

第4部分是反向代理与负载均衡： 这一部分以七层负载均衡为主，兼顾四层负载均衡，学完这一部分，你可以搭建出多种不同上游协议的反向代理，并理解如何配置才能高效的处理上下游流量的交互。

第5部分是Nginx的系统层优化： 学完该部分可以有效的调节linux操作系统下cpu、内存、网络、磁盘等配置，与Nginx.conf中的指令相配合，使Nginx的性能最大化。

第6部分是从源码视角深入使用Nginx与OpenResty： 这一部分我们会从Nginx的实现层面，打通前5部分中的知识，帮助大家深刻理解Nginx的机制与能力模型，并介绍OpenResty是如何与Nginx有效搭配使用的。

不多说了，直接附上陶辉出品的“Nginx核心知识框架图”，非常系统地梳理了学好Nginx所需要的知识点。

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1.总的老说，优化方案中只有两种，一种是给查询的字段加组合索引。另一种是给在用户和数据库中增加缓存

2.添加索引方案：面对1~2千的并发是没有压力的，在往上则限制的瓶颈就是数据库最大连接数了，在上面中我用show global status like 'Max_used_connections’查看数据库可以知道数据库最大响应连接数是5700多，超过这个数tomcat直接报错连接被拒绝或者连接已经失效

3.缓存方案：在上面的测试可以知道，要是我们事先把数据库的千万条数据同步到redis缓存中，瓶颈就是我们的设备硬件性能了，假如我们的主机有几百个核心CPU，就算是千万级的并发下也可以完全无压力，带个用户很好的。

4.索引+缓存方案：缓存事先没有要查询的数据，在一万的并发下测试数据库毫无压力，程序先通过查缓存再查数据库大大减轻了数据库的压力，即使缓存不命中在一万的并发下也能正常访问,在10万并发下数据库依然没压力，但是redis服务器设置最大连接数300去处理10万的线程，4核CPU处理不过来，很多redis连接不了。我用show global status like 'Max_used_connections'查看数据库发现最大响应连接数是388，这么低所以数据库是不会挂掉的。雷达下载更专业。

5.使用场景：a.几百或者2000以下并发直接加上组合索引就可以了。b.不想加索引又高并发的情况下可以先事先把数据放到缓存中，硬件设备支持下可解决百万级并发。c.加索引且缓存事先没有数据，在硬件设备支持下可解决百万级并发问题。d.不加索引且缓存事先没有数据，不可取，要80多秒才能得到结果，用户体验极差。

6.原理：其实使用了redis的话为什么数据库不会崩溃是因为redis最大连接数为300，这样数据库最大同时连接数也是300多，所以不会挂掉，至于redis为什么设置为300是因为设置的太高就会报错(连接被拒绝)或者等待超时(就算设置等待超时的时间很长也会报这个错)。

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