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什么是SLA？
SLA 是 “Service Level Agreement” 的缩写，中文译为“服务水平协议”。SLA 是服务提供商与客户之间的一种合同或协议，定义了服务提供商承诺提供的服务质量标准。它通常包括一系列指标和服务水平目标（SLOs），用于衡量服务的性能、可用性、响应时间等方面。
SLA 的主要组成部分
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服务范围：
- 明确服务的具体内容和范围。
- 描述服务提供商将提供的服务类型和功能。
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服务级别目标 (SLOs)：
- 定义关键性能指标 (KPIs)，如系统可用性、响应时间、处理能力等。
- 设定具体的数值目标，例如 99.9% 的可用性。
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服务可用性：
- 定义系统的正常运行时间百分比。
- 通常以月度或年度为单位进行衡量。
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响应时间和解决时间：
- 定义在发生问题时，服务提供商需要多长时间内响应客户请求。
- 定义解决问题的时间框架。
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支持和服务时间：
- 定义支持团队的工作时间，例如 7x24 小时支持。
- 定义不同级别的支持（如电话支持、邮件支持等）。
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违约责任：
- 如果服务提供商未能达到 SLA 中定义的服务水平，可能需要承担的责任。
- 可能包括赔偿条款、服务信用或其他补偿措施。
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报告和监控：
- 定义如何监控和报告服务性能。
- 定期提供性能报告，以便客户可以验证服务提供商是否达到约定的标准。
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变更管理：
- 定义在服务变更时的流程和通知机制。
- 确保变更对客户的影响最小化。
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终止和续约：
- 定义合同的期限和续约条件。
- 定义提前终止合同的条件和流程。
为什么需要 SLA？
- 明确期望：确保服务提供商和客户对服务的质量和性能有共同的理解。
- 提高透明度：通过定期报告和监控，增加服务的透明度。
- 保障质量：通过设定具体的服务水平目标，确保服务质量。
- 风险管理：定义违约责任和赔偿条款，降低因服务中断带来的风险。
- 改进服务：基于性能报告，不断改进和优化服务。
示例
假设一个云服务提供商与其客户签订了一个 SLA，其中包含以下内容：
- 服务可用性：承诺每月的系统可用性不低于 99.9%。
- 响应时间：对于关键问题，承诺在 15 分钟内响应。
- 解决时间：对于高优先级问题，承诺在 2 小时内解决。
- 违约责任：如果一个月内的系统可用性低于 99.9%，服务提供商将提供相应的服务信用作为补偿。
- 报告：每月提供一次详细的性能报告，包括可用性、响应时间和解决时间的数据。
通过这样的 SLA，客户可以清楚地知道他们可以获得的服务质量，并且在服务未达标准时有明确的补救措施。这对于建立长期的信任关系非常重要。
接口性能优化技巧
1.索引优化
接口性能优化大家第一个想到的可能是：优化索引。
没错，优化索引的成本是最小的。
你通过查看线上日志或者监控报告，查到某个接口用到的某条sql语句耗时比较长。
这时你可能会有下面这些疑问：
- 该sql语句加索引了没？
- 加的索引生效了没？
- mysql选错索引了没？
SQL执行计划：
说实话，sql语句没有走索引，排除没有建索引之外，最大的可能性是索引失效了。
下面说说索引失效的常见原因：
如果不是上面的这些原因，则需要再进一步排查一下其他原因。
此外，你有没有遇到过这样一种情况：明明是同一条sql，只有入参不同而已。有的时候走的索引a，有的时候却走的索引b？
没错，有时候mysql会选错索引。
必要时可以使用force index来强制查询sql走某个索引。
2. sql优化
如果优化了索引之后，也没啥效果。
接下来试着优化一下sql语句，因为它的改造成本相对于java代码来说也要小得多。
下面给大家列举了sql优化的15个小技巧：
3. 远程调用
很多时候，我们需要在某个接口中，调用其他服务的接口。
比如有这样的业务场景：
在用户信息查询接口中需要返回：用户名称、性别、等级、头像、积分、成长值等信息。
而用户名称、性别、等级、头像在用户服务中，积分在积分服务中，成长值在成长值服务中。为了汇总这些数据统一返回，需要另外提供一个对外接口服务。
于是，用户信息查询接口需要调用用户查询接口、积分查询接口 和 成长值查询接口，然后汇总数据统一返回。
调用过程如下图所示：
调用远程接口总耗时 530ms = 200ms + 150ms + 180ms
显然这种串行调用远程接口性能是非常不好的，调用远程接口总的耗时为所有的远程接口耗时之和。
那么如何优化远程接口性能呢？
并行调用
调用远程接口总耗时 200ms = 200ms（即耗时最长的那次远程接口调用）
在java8之前可以通过实现Callable接口，获取线程返回结果。
java8以后通过CompleteFuture类实现该功能。我们这里以CompleteFuture为例：
public UserInfo getUserInfo(Long id) throws InterruptedException, ExecutionException {
final UserInfo userInfo = new UserInfo();
CompletableFuture userFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
getRemoteUserAndFill(id, userInfo);
return Boolean.TRUE;
}, executor);
CompletableFuture bonusFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
getRemoteBonusAndFill(id, userInfo);
return Boolean.TRUE;
}, executor);
CompletableFuture growthFuture = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
getRemoteGrowthAndFill(id, userInfo);
return Boolean.TRUE;
}, executor);
CompletableFuture.allOf(userFuture, bonusFuture, growthFuture).join();
userFuture.get();
bonusFuture.get();
growthFuture.get();
return userInfo;
}
数据异构
上面说到的用户信息查询接口需要调用用户查询接口、积分查询接口 和 成长值查询接口，然后汇总数据统一返回。
那么，我们能不能把数据冗余一下，把用户信息、积分和成长值的数据统一存储到一个地方，比如：redis，存的数据结构就是用户信息查询接口所需要的内容。然后通过用户id，直接从redis中查询数据出来，不就OK了？
如果在高并发的场景下，为了提升接口性能，远程接口调用大概率会被去掉，而改成保存冗余数据的数据异构方案。
但需要注意的是，如果使用了数据异构方案，就可能会出现数据一致性问题。
用户信息、积分和成长值有更新的话，大部分情况下，会先更新到数据库，然后同步到redis。但这种跨库的操作，可能会导致两边数据不一致的情况产生。
4. 重复调用
重复调用在我们的日常工作代码中可以说随处可见，但如果没有控制好，会非常影响接口的性能。
循环查数据库
提供一个根据用户id集合批量查询用户的接口，只远程调用一次，就能查询出所有的数据。
public List<User> queryUser(List<User> searchList) {
if (CollectionUtils.isEmpty(searchList)) {
return Collections.emptyList();
}
List<Long> ids = searchList.stream().map(User::getId).collect(Collectors.toList());
return userMapper.getUserByIds(ids);
}
死循环
有些小伙伴看到这个标题，可能会感到有点意外，死循环也算？
代码中不是应该避免死循环吗？为啥还是会产生死循环？
有时候死循环是我们自己写的，例如下面这段代码：
while(true) {
if(condition) {
break;
}
System.out.println("do samething");
}
这里使用了while(true)的循环调用，这种写法在CAS自旋锁中使用比较多。
当满足condition等于true的时候，则自动退出该循环。
如果condition条件非常复杂，一旦出现判断不正确，或者少写了一些逻辑判断，就可能在某些场景下出现死循环的问题。
出现死循环，大概率是开发人员人为的bug导致的，不过这种情况很容易被测出来。
还有一种隐藏的比较深的死循环，是由于代码写的不太严谨导致的。如果用正常数据，可能测不出问题，但一旦出现异常数据，就会立即出现死循环。
无限递归
如果想要打印某个分类的所有父分类，可以用类似这样的递归方法实现：
public void printCategory(Category category) {
if(category == null
|| category.getParentId() == null) {
return;
}
System.out.println("父分类名称："+ category.getName());
Category parent = categoryMapper.getCategoryById(category.getParentId());
printCategory(parent);
}
正常情况下，这段代码是没有问题的。
但如果某次有人误操作，把某个分类的parentId指向了它自己，这样就会出现无限递归的情况。导致接口一直不能返回数据，最终会发生堆栈溢出。
建议写递归方法时，设定一个递归的深度，比如：分类最大等级有4级，则深度可以设置为4。然后在递归方法中做判断，如果深度大于4时，则自动返回，这样就能避免无限循环的情况。
5. 异步处理
有时候，我们接口性能优化，需要重新梳理一下业务逻辑，看看是否有设计上不太合理的地方。
比如有个用户请求接口中，需要做业务操作，发站内通知，和记录操作日志。为了实现起来比较方便，通常我们会将这些逻辑放在接口中同步执行，势必会对接口性能造成一定的影响。
接口内部流程图如下：
这个接口表面上看起来没有问题，但如果你仔细梳理一下业务逻辑，会发现只有业务操作才是核心逻辑，其他的功能都是非核心逻辑。
在这里有个原则就是：核心逻辑可以同步执行，同步写库。非核心逻辑，可以异步执行，异步写库。
上面这个例子中，发站内通知和用户操作日志功能，对实时性要求不高，即使晚点写库，用户无非是晚点收到站内通知，或者运营晚点看到用户操作日志，对业务影响不大，所以完全可以异步处理。
通常异步主要有两种：多线程 和 mq。
使用线程池改造之后，接口逻辑如下：
发站内通知和用户操作日志功能，被提交到了两个单独的线程池中。
这样接口中重点关注的是业务操作，把其他的逻辑交给线程异步执行，这样改造之后，让接口性能瞬间提升了。
但使用线程池有个小问题就是：如果服务器重启了，或者是需要被执行的功能出现异常了，无法重试，会丢数据。
那么这个问题该怎么办呢？
使用mq改造之后，接口逻辑如下：
对于发站内通知和用户操作日志功能，在接口中并没真正实现，它只发送了mq消息到mq服务器。然后由mq消费者消费消息时，才真正的执行这两个功能。
这样改造之后，接口性能同样提升了，因为发送mq消息速度是很快的，我们只需关注业务操作的代码即可。
6. 避免大事务
很多小伙伴在使用spring框架开发项目时，为了方便，喜欢使用@Transactional注解提供事务功能。
没错，使用@Transactional注解这种声明式事务的方式提供事务功能，确实能少写很多代码，提升开发效率。
但也容易造成大事务，引发其他的问题。
下面用一张图看看大事务引发的问题。
从图中能够看出，大事务问题可能会造成接口超时，对接口的性能有直接的影响。
我们该如何优化大事务呢？
- 少用@Transactional注解
- 将查询(select)方法放到事务外
- 事务中避免远程调用
- 事务中避免一次性处理太多数据
- 有些功能可以非事务执行
- 有些功能可以异步处理
7. 锁粒度
在某些业务场景中，为了防止多个线程并发修改某个共享数据，造成数据异常。
为了解决并发场景下，多个线程同时修改数据，造成数据不一致的情况。通常情况下，我们会：加锁。
但如果锁加得不好，导致锁的粒度太粗，也会非常影响接口性能。
8.分页处理
有时候我会调用某个接口批量查询数据，比如：通过用户id批量查询出用户信息，然后给这些用户送积分。
但如果你一次性查询的用户数量太多了，比如一次查询2000个用户的数据。参数中传入了2000个用户的id，远程调用接口，会发现该用户查询接口经常超时。
调用代码如下：
List<User> users = remoteCallUser(ids);
众所周知，调用接口从数据库获取数据，是需要经过网络传输的。如果数据量太大，无论是获取数据的速度，还是网络传输受限于带宽，都会导致耗时时间比较长。
那么，这种情况要如何优化呢？
答：分页处理。
将一次获取所有的数据的请求，改成分多次获取，每次只获取一部分用户的数据，最后进行合并和汇总。
其实，处理这个问题，要分为两种场景：同步调用 和 异步调用。
同步调用
如果在job中需要获取2000个用户的信息，它要求只要能正确获取到数据就好，对获取数据的总耗时要求不太高。
但对每一次远程接口调用的耗时有要求，不能大于500ms，不然会有邮件预警。
这时，我们可以同步分页调用批量查询用户信息接口。
具体示例代码如下：
List<List<Long>> allIds = Lists.partition(ids,200);
for(List<Long> batchIds:allIds) {
List<User> users = remoteCallUser(batchIds);
}
代码中我用的google的guava工具中的Lists.partition方法，用它来做分页简直太好用了，不然要巴拉巴拉写一大堆分页的代码。
异步调用
如果是在某个接口中需要获取2000个用户的信息，它考虑的就需要更多一些。
除了需要考虑远程调用接口的耗时之外，还需要考虑该接口本身的总耗时，也不能超时500ms。
这时候用上面的同步分页请求远程接口，肯定是行不通的。
那么，只能使用异步调用了。
代码如下：
List<List<Long>> allIds = Lists.partition(ids,200);
final List<User> result = Lists.newArrayList();
allIds.stream().forEach((batchIds) -> {
CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
result.addAll(remoteCallUser(batchIds));
return Boolean.TRUE;
}, executor);
})
使用CompletableFuture类，多个线程异步调用远程接口，最后汇总结果统一返回。
9.加缓存
解决接口性能问题，加缓存是一个非常高效的方法。
但不能为了缓存而缓存，还是要看具体的业务场景。毕竟加了缓存，会导致接口的复杂度增加，它会带来数据不一致问题。
在有些并发量比较低的场景中，比如用户下单，可以不用加缓存。
还有些场景，比如在商城首页显示商品分类的地方，假设这里的分类是调用接口获取到的数据，但页面暂时没有做静态化。
如果查询分类树的接口没有使用缓存，而直接从数据库查询数据，性能会非常差。
那么如何使用缓存呢？
redis缓存
通常情况下，我们使用最多的缓存可能是：redis和memcached。
但对于java应用来说，绝大多数都是使用的redis，所以接下来我们以redis为例。
由于在关系型数据库，比如：mysql中，菜单是有上下级关系的。某个四级分类是某个分类的子分类，这个分类，又是某个二级分类的子分类，而这个二级分类，又是某个一级分类的子分类。
这种存储结构决定了，想一次性查出这个分类树，并非是一件非常容易的事情。这就需要使用程序递归查询了，如果分类多的话，这个递归是比较耗时的。
所以，如果每次都直接从数据库中查询分类树的数据，是一个非常耗时的操作。
这时我们可以使用缓存，大部分情况，接口都直接从缓存中获取数据。操作redis可以使用成熟的框架，比如：jedis和redisson等。
用jedis伪代码如下：
String json = jedis.get(key);
if(StringUtils.isNotEmpty(json)) {
CategoryTree categoryTree = JsonUtil.toObject(json);
return categoryTree;
}
return queryCategoryTreeFromDb();
先从redis中根据某个key查询是否有菜单数据，如果有则转换成对象，直接返回。如果redis中没有查到菜单数据，则再从数据库中查询菜单数据，有则返回。
此外，我们还需要有个job每隔一段时间，从数据库中查询菜单数据，更新到redis当中，这样以后每次都能直接从redis中获取菜单的数据，而无需访问数据库了。
这样改造之后，能快速的提升性能。
但这样做性能提升不是最佳的，还有其他的方案，我们一起看看下面的内容。
二级缓存
上面的方案是基于redis缓存的，虽说redis访问速度很快。但毕竟是一个远程调用，而且菜单树的数据很多，在网络传输的过程中，是有些耗时的。
有没有办法，不经过请求远程，就能直接获取到数据呢？
答：使用二级缓存，即基于内存的缓存。
除了自己手写的内存缓存之后，目前使用比较多的内存缓存框架有：guava、Ehcache、caffine等。
我们在这里以caffeine为例，它是spring官方推荐的。
第一步，引入caffeine的相关jar包
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-cache</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.github.ben-manes.caffeine</groupId>
<artifactId>caffeine</artifactId>
<version>2.6.0</version>
</dependency>
第二步，配置CacheManager，开启EnableCaching
@Configuration
@EnableCaching
public class CacheConfig {
@Bean
public CacheManager cacheManager(){
CaffeineCacheManager cacheManager = new CaffeineCacheManager();
//Caffeine配置
Caffeine<Object, Object> caffeine = Caffeine.newBuilder()
//最后一次写入后经过固定时间过期
.expireAfterWrite(10, TimeUnit.SECONDS)
//缓存的最大条数
.maximumSize(1000);
cacheManager.setCaffeine(caffeine);
return cacheManager;
}
}
第三步，使用Cacheable注解获取数据
@Service
public class CategoryService {
@Cacheable(value = "category", key = "#categoryKey")
public CategoryModel getCategory(String categoryKey) {
String json = jedis.get(categoryKey);
if(StringUtils.isNotEmpty(json)) {
CategoryTree categoryTree = JsonUtil.toObject(json);
return categoryTree;
}
return queryCategoryTreeFromDb();
}
}
调用categoryService.getCategory()方法时，先从caffine缓存中获取数据，如果能够获取到数据，则直接返回该数据，不进入方法体。
如果不能获取到数据，则再从redis中查一次数据。如果查询到了，则返回数据，并且放入caffine中。
如果还是没有查到数据，则直接从数据库中获取到数据，然后放到caffine缓存中。
具体流程图如下：
该方案的性能更好，但有个缺点就是，如果数据更新了，不能及时刷新缓存。此外，如果有多台服务器节点，可能存在各个节点上数据不一样的情况。
由此可见，二级缓存给我们带来性能提升的同时，也带来了数据不一致的问题。使用二级缓存一定要结合实际的业务场景，并非所有的业务场景都适用。
但上面我列举的分类场景，是适合使用二级缓存的。因为它属于用户不敏感数据，即使出现了稍微有点数据不一致也没有关系，用户有可能都没有察觉出来。
10. 分库分表
有时候，接口性能受限的不是别的，而是数据库。
当系统发展到一定的阶段，用户并发量大，会有大量的数据库请求，需要占用大量的数据库连接，同时会带来磁盘IO的性能瓶颈问题。
此外，随着用户数量越来越多，产生的数据也越来越多，一张表有可能存不下。由于数据量太大，sql语句查询数据时，即使走了索引也会非常耗时。
这时该怎么办呢？
答：需要做分库分表。
如下图所示：
图中将用户库拆分成了三个库，每个库都包含了四张用户表。
如果有用户请求过来的时候，先根据用户id路由到其中一个用户库，然后再定位到某张表。
路由的算法挺多的：
- 根据id取模，比如：id=7，有4张表，则7%4=3，模为3，路由到用户表3。
- 给id指定一个区间范围，比如：id的值是0-10万，则数据存在用户表0，id的值是10-20万，则数据存在用户表1。
- 一致性hash算法
分库分表主要有两个方向：垂直和水平。
说实话垂直方向（即业务方向）更简单。
在水平方向（即数据方向）上，分库和分表的作用，其实是有区别的，不能混为一谈。
分库：是为了解决数据库连接资源不足问题，和磁盘IO的性能瓶颈问题。
分表：是为了解决单表数据量太大，sql语句查询数据时，即使走了索引也非常耗时问题。此外还可以解决消耗cpu资源问题。
分库分表：可以解决 数据库连接资源不足、磁盘IO的性能瓶颈、检索数据耗时 和 消耗cpu资源等问题。
如果在有些业务场景中，用户并发量很大，但是需要保存的数据量很少，这时可以只分库，不分表。
如果在有些业务场景中，用户并发量不大，但是需要保存的数量很多，这时可以只分表，不分库。
如果在有些业务场景中，用户并发量大，并且需要保存的数量也很多时，可以分库分表。
11. 辅助功能
优化接口性能问题，除了上面提到的这些常用方法之外，还需要配合使用一些辅助功能，因为它们真的可以帮我们提升查找问题的效率。
- 开启慢查询日志
- 重点接口监控
- 目前业界使用比较多的开源监控系统是：Prometheus。
- 分布式链路跟踪
- 目前用分布式链路跟踪系统：skywalking。
