性能优化方案
- 数据库连接池优化
- 设计思路：选择合适的连接池，合理配置连接池参数，确保应用能高效获取和管理数据库连接，减少连接创建和销毁的开销。
- 实现技术：常见连接池如HikariCP、Tomcat JDBC Pool等。以HikariCP为例，可在
application.properties中配置参数，如spring.datasource.hikari.maximum-pool-size设置最大连接数，根据应用并发量和数据库承载能力合理调整，一般经验值为CPU核心数 * 2 + 1。
- 查询语句优化
- 设计思路：分析业务查询需求，确保查询语句使用合适的索引，避免全表扫描，减少数据扫描范围，提高查询效率。
- 实现技术：使用数据库自带的查询分析工具（如MySQL的
EXPLAIN关键字）分析查询计划，根据分析结果添加或调整索引。例如，对于频繁用于WHERE子句过滤的字段添加索引，注意避免过多索引导致维护成本增加。
- 缓存合理使用
- 设计思路：确定哪些数据适合缓存，如热点数据（经常被查询且不频繁变动的数据），选择合适的缓存策略和缓存技术，减轻数据库压力。
- 实现技术：可使用Redis作为缓存。在Spring Boot中集成Redis，通过
@Cacheable注解对方法进行缓存。例如，对于查询用户信息的方法，如果用户信息变动不频繁，可标注@Cacheable("userCache")，下次相同参数调用该方法时直接从缓存获取数据。
高可用架构设计
- 数据库主从复制
- 设计思路：将主数据库的数据变更同步到从数据库，确保数据一致性。当主数据库出现故障时，从数据库可接管业务，保证服务可用性。
- 实现技术：以MySQL为例，主库开启二进制日志（在
my.cnf配置文件中设置log-bin参数），从库通过CHANGE MASTER TO语句配置主库连接信息，然后启动从库复制进程（START SLAVE）。主库执行的写操作记录在二进制日志中，从库通过I/O线程读取主库日志并写入中继日志，再由SQL线程将中继日志应用到从库。
- 读写分离
- 设计思路：将读操作分配到从库，写操作仍在主库执行，充分利用从库资源，减轻主库压力，提高系统整体性能和可用性。
- 实现技术：在Spring Boot应用中，可使用AOP（面向切面编程）结合动态数据源实现读写分离。定义切面类，根据方法的读写操作类型（如通过自定义注解标记读方法或写方法）动态切换数据源，读操作使用从库数据源，写操作使用主库数据源。
- 负载均衡策略
- 设计思路：在应用层和数据库层都需要负载均衡，将请求均匀分配到多个服务器实例上，避免单点故障，提高系统的并发处理能力和可用性。
- 实现技术：
- 应用层：可使用Nginx作为反向代理和负载均衡器。通过配置
upstream模块定义后端应用服务器集群，Nginx根据配置的负载均衡算法（如轮询、IP哈希等）将客户端请求转发到不同的应用服务器。例如，使用轮询算法，配置如下：
upstream app_servers {
server app1.example.com;
server app2.example.com;
}
server {
listen 80;
location / {
proxy_pass http://app_servers;
}
}
- **数据库层**：对于数据库主从集群，可使用如MyCat等中间件实现数据库负载均衡，它能根据读写操作类型自动将请求路由到主库或从库。
