網(wǎng)站速度很重要。根據(jù)百度等主流搜索引擎的說法，您的網(wǎng)站加載速度越快，您在搜索結(jié)果中獲得的排名就越高，轉(zhuǎn)化率也就越高。這就是成都小程序開發(fā)時關(guān)心網(wǎng)站速度優(yōu)化的原因。在之前的一篇文章中，我們討論了可衡量您網(wǎng)站性能的工具，以及通過優(yōu)化網(wǎng)站前端來提高網(wǎng)站加載速度的提示。在本文中，我們將討論后端優(yōu)化。我們將對加速網(wǎng)站的方式進行排名，向您展示哪些優(yōu)化對加載時間的影響最大。這意味著我們將首先解決常見問題，例如未優(yōu)化的查詢，這些問題會降低網(wǎng)站的性能，并且易于識別和修復(fù)。我們將通過討論查詢和數(shù)據(jù)庫優(yōu)化，緩存，Web托管解決方案以及Content Delivery Network來跟蹤這些簡單的修復(fù)程序。
“ N + 1”問題減慢了許多應(yīng)用程序的速度。當向數(shù)據(jù)庫中的鏈接字段發(fā)出過多的查詢而不是發(fā)出一個包含所有需要檢索的記錄的復(fù)雜SQL查詢時，就會發(fā)生此問題。在全美的內(nèi)置對象關(guān)系映射（ORM）工具中，N + 1問題通過急切的加載得以解決。急切加載時，將通過單個查詢而不是使用多個查詢來請求所有關(guān)聯(lián)的實體，這會降低應(yīng)用程序的性能。
此外，我們可以使用Bullet gem減少應(yīng)用程序查詢的數(shù)量。這個gem跟蹤應(yīng)用程序開發(fā)過程中的查詢，并在需要添加緊急加載以解決N + 1問題時以及在最好不使用緊急加載時通知開發(fā)人員。
未優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫也會降低您的網(wǎng)站速度。為了加速數(shù)據(jù)庫，請考慮使用索引并對數(shù)據(jù)庫進行規(guī)范化和非規(guī)范化。下面，我們將為您提供有關(guān)如何使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫執(zhí)行此操作的示例。
盡管在設(shè)計關(guān)系數(shù)據(jù)庫時規(guī)范化是理所當然的事，但一些開發(fā)人員有時還是忽略了此過程。
數(shù)據(jù)庫設(shè)計（包括表和列的結(jié)構(gòu)以及它們之間的關(guān)系）涉及正常形式的概念，旨在優(yōu)化數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)。正常形式表示應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫的線性規(guī)則集，這些規(guī)則用于數(shù)據(jù)庫規(guī)范化。數(shù)據(jù)庫規(guī)范化的目的是減少和消除冗余數(shù)據(jù)，并確保相關(guān)的數(shù)據(jù)依賴性，以避免在數(shù)據(jù)庫字段中插入，更新或刪除數(shù)據(jù)時出現(xiàn)問題。
總而言之，規(guī)范化可以幫助您減少數(shù)據(jù)庫占用的空間，并有效地組織數(shù)據(jù)以提高數(shù)據(jù)庫性能。
減慢查詢速度的一個常見問題是根本沒有使用或使用不正確的索引。數(shù)據(jù)庫中的索引與書中的索引具有相同的功能：每個索引元素都包含所需對象的名稱以及顯示其位置的標識符。為數(shù)據(jù)庫列創(chuàng)建索引，因此查詢無需遍歷所有列即可搜索匹配的數(shù)據(jù)。而是，數(shù)據(jù)庫僅搜索索引。但是，請記住，索引可能會降低數(shù)據(jù)庫的速度。盡管索引加快了數(shù)據(jù)返回的速度，但它們減慢了數(shù)據(jù)的插入，更新和刪除的速度。
非規(guī)范化是對規(guī)范化數(shù)據(jù)庫的蓄意修改，因此它不符合規(guī)范形式。非規(guī)范化的主要目標是通過向現(xiàn)有表中添加多余的數(shù)據(jù)（例如額外的表或?qū)傩裕﹣頊p少選擇查詢所需的時間，以使數(shù)據(jù)更易于訪問。
數(shù)據(jù)庫非規(guī)范化可以幫助您解決以下問題：
1、大量的表聯(lián)接
我們經(jīng)常需要將查詢中的大量表連接到規(guī)范化數(shù)據(jù)庫。盡管表聯(lián)接是一項資源密集型操作，但此類查詢會消耗服務(wù)器資源，并且需要花費一些時間來執(zhí)行。為了加快這些查詢的速度，請考慮通過對其中一個表添加一個額外的字段來進行非規(guī)范化。
2、計算值
通常，執(zhí)行復(fù)雜計算的查詢會降低數(shù)據(jù)庫的性能。如果您的數(shù)據(jù)庫定期執(zhí)行復(fù)雜的計算，則有必要在表中添加其他列以容納經(jīng)常使用且難以計算的數(shù)據(jù)。創(chuàng)建包含預(yù)先計算的值的列可以節(jié)省查詢執(zhí)行期間的大量時間。但是，它還需要及時更新此列中的數(shù)據(jù)。
3、長田
如果數(shù)據(jù)庫包含包含長字段（例如Blob和Long）的大表，則可以通過將長字段移到單獨的表來加快查詢處理。
緩存是將數(shù)據(jù)存儲在緩存中并重新加載的過程，因此不會為每個用戶一遍又一遍地呈現(xiàn)網(wǎng)頁。緩存使用戶可以在短時間內(nèi)處理大量數(shù)據(jù)，同時使用最少的服務(wù)器資源。
可以在客戶端和服務(wù)器端實現(xiàn)緩存。在上一篇文章中，我們討論了客戶端緩存（也稱為瀏覽器緩存），其中包括圖像，HTTP標頭，網(wǎng)頁等的緩存。在本文中，我們將更詳細地討論服務(wù)器端緩存。
服務(wù)器端緩存是對存儲在服務(wù)器上的數(shù)據(jù)進行緩存；客戶的瀏覽器無法使用此數(shù)據(jù)。盡管這些是常用的緩存機制，但是每個框架或CMS都有其自己的即用型緩存實現(xiàn)，用于緩存整個網(wǎng)頁，網(wǎng)頁片段和數(shù)據(jù)庫查詢。
全美中的SQL緩存會緩存選擇查詢的結(jié)果。在全美遇到相同的查詢請求的情況下，它將返回緩存的結(jié)果，而不是再次查詢數(shù)據(jù)庫。換句話說，當重復(fù)查詢發(fā)送到數(shù)據(jù)庫時，實際上并沒有到達數(shù)據(jù)庫。第一次返回查詢時，結(jié)果存儲在查詢緩存（內(nèi)存）中，第二次返回查詢時，直接從內(nèi)存中檢索它。但是請記住，查詢緩存僅是臨時存儲的，這就是為什么您應(yīng)該選擇低級緩存來長期存儲查詢結(jié)果的原因。
片段緩存是最普遍的緩存類型。使用片段緩存時，將緩存單獨的頁面塊。頁面塊的緩存對于動態(tài)Web應(yīng)用程序很有用，因為它們的內(nèi)容通常會更新，并且緩存的結(jié)果可能很快變得無關(guān)緊要。此外，復(fù)雜的Web應(yīng)用程序通常包含許多塊和組件。因此，對網(wǎng)頁塊的任何更改都將需要重新呈現(xiàn)整個頁面并再次存儲該頁面，這會使整個網(wǎng)頁的緩存效率低下。這就是為什么緩存單獨的片段是提高網(wǎng)站性能的首選方法的原因。
頁面緩存是全美早期版本中的默認選項，但已從全美4中刪除?，F(xiàn)在，可以使用actionpack-page_caching gem來實現(xiàn)頁面緩存。全美中的頁面緩存是一種有效的緩存類型，它完全在Web服務(wù)器上完成，而無需遍歷全美堆棧。這意味著Web服務(wù)器無需向全美應(yīng)用程序發(fā)送請求即可返回緩存的靜態(tài)內(nèi)容。實際上，這意味著網(wǎng)頁幾乎是即時傳輸?shù)?，這使其成為緩存內(nèi)容的最快方法之一。
但是請記住，頁面緩存不適用于具有頻繁更新的內(nèi)容（如新聞源）的應(yīng)用程序，因為在這種情況下，緩存的查詢結(jié)果將返回用戶以前見過的內(nèi)容。
此外，在具有用于身份驗證或錯誤消息生成操作的網(wǎng)頁上，頁面緩存不可用。但是，您可以實現(xiàn)操作緩存，這與頁面緩存類似。區(qū)別在于動作緩存命中了全美堆棧，因此它在提供緩存之前運行所謂的“動作之前”。您可以使用actionpack-action_caching gem啟用操作緩存。
緩存可以提高您的網(wǎng)站速度。首先，它減少了數(shù)據(jù)庫加載時間，因為一次發(fā)現(xiàn)的結(jié)果可能會重復(fù)使用。其次，緩存可以減少應(yīng)用程序服務(wù)器的加載時間，因為一次緩存的網(wǎng)頁可以多次傳輸給用戶。最后，緩存可以提高服務(wù)器處理用戶請求的速度，因為您可以立即將緩存的查詢結(jié)果返回給用戶，而不必查詢數(shù)據(jù)庫和呈現(xiàn)數(shù)據(jù)。
Web托管公司擁有服務(wù)器?存儲和運行Web應(yīng)用程序，數(shù)據(jù)庫和軟件的計算機。此外，Web主機還提供諸如備份和服務(wù)器管理之類的服務(wù)。您的網(wǎng)站速度直接取決于您所依賴的虛擬主機服務(wù)，并且虛擬主機具有不同的容量和可伸縮性選項。最常見的Web托管類型包括共享Web托管，虛擬專用服務(wù)器（VPS），云托管和專用托管。
盡管共享的虛擬主機是最便宜和最受歡迎的解決方案，但我們不會在本文中考慮它，因為它沒有提供足夠的功能來確保穩(wěn)定的網(wǎng)站和一致的速度。相反，我們將專注于VPS，云和專用托管，并解釋為什么您可能會選擇其中一個。
虛擬專用服務(wù)器是極其便宜的共享Web托管程序包和昂貴的專用托管之間的黃金分割。VPS提供商為每個客戶端提供了一個個人虛擬服務(wù)器，它比共享主機更具可配置性和可擴展性，因為您的配置不會影響其他客戶端（與共享主機一樣）。
同樣，VPS價格是可以承受的，盡管如果您的網(wǎng)站擴展并需要其他服務(wù)，它們的價格可能會上漲。VPS是平均流量網(wǎng)站的最佳解決方案。由于其可擴展性，虛擬專用服務(wù)器也非常適合希望在特定時期內(nèi)流量激增的電子商務(wù)網(wǎng)站。Amazon Web Services（AWS）和DigitalOcean是常見的云計算服務(wù)的示例，它們?yōu)樵诰€業(yè)務(wù)提供托管，存儲，計算和其他解決方案。
您可能會質(zhì)疑VPS和云托管之間是否有任何區(qū)別，因為兩者均基于云基礎(chǔ)架構(gòu)。但是，它們是不同的：通過云托管，計算資源可以分布在多個服務(wù)器上。這使云托管具有高度可擴展性-您可以根據(jù)應(yīng)用程序面臨的負載來增加或減少應(yīng)用程序的計算資源。許多云托管提供商都提供自動擴展功能，這意味著在流量激增的情況下，平臺會自動為您的應(yīng)用分配更多資源。此外，云托管是可靠的-計算資源位于多個物理服務(wù)器上，因此，如果其中一個發(fā)生故障，您的應(yīng)用程序?qū)⒗^續(xù)運行。
定價是云托管的另一個優(yōu)勢。由于計算資源是靈活的，因此使用云托管時，您只需為使用的資源付費。供應(yīng)商提供月費和小時費，并為您的應(yīng)用程序可能使用的其他資源收費。因此，借助云托管，您無需為網(wǎng)站不需要的資源付費。不利的一面是，如果您的網(wǎng)站出現(xiàn)長時間的流量高峰，您最終可能會收到巨額賬單。
對于運行流量無法預(yù)測的中小型企業(yè)（這對于電子商務(wù)網(wǎng)站是常見的），云托管是一個不錯的選擇。提供商可以提供針對特定類型的應(yīng)用程序量身定制的云托管計劃。例如，如果您需要托管在Magento平臺上運行的電子商務(wù)網(wǎng)站，則可以選擇Magento虛擬主機，它將幫助您更好地管理應(yīng)用程序并提高其性能。
專用托管為您提供了專用服務(wù)器-僅屬于您的物理服務(wù)器。這是一個昂貴的解決方案。首先，您需要支付租用服務(wù)器的費用（通常，價格起價為每月150美元）。其次，您需要系統(tǒng)管理員來維護和管理服務(wù)器。但是，通過專用主機，您將獲得所有屬于您的資源和力量。此外，您可以基本上自定義所有內(nèi)容，從操作系統(tǒng)到內(nèi)存類型。對于那些對穩(wěn)定性和速度至關(guān)重要的企業(yè)級網(wǎng)站和高流量網(wǎng)站，建議使用專用托管。
那么，您應(yīng)該選擇哪種Web托管軟件包？答案很簡單：考慮您的業(yè)務(wù)需求。
對于需要高度可擴展，靈活和可靠的平臺來托管其應(yīng)用程序的企業(yè)，云托管是一個絕佳的選擇。同時，與VPS或?qū)Ｓ猛泄芟啾?，云托管提供的管理和配置機會更少。
VPS是網(wǎng)站訪問者數(shù)量眾多的中小型企業(yè)的最佳解決方案。例如，流行的網(wǎng)絡(luò)托管服務(wù)提供商Hostgator提供了VPS計劃，使您每天可以處理9,000至35,000個訪問者，這使VPS成為專用托管的真正競爭對手。除了提供必要的計算資源（內(nèi)存，存儲，處理）基線以保持網(wǎng)站的全面穩(wěn)定運行之外，您還可以隨時間添加任意數(shù)量的其他資源，以隨著業(yè)務(wù)的增長而擴展托管。此功能在季節(jié)性流量激增期間非常有用，當您的網(wǎng)站被大量訪客訪問時。
VPS和專用托管每個月可以處理超過一百萬的訪問者，這就是為什么僅在需要更大靈活性來調(diào)整托管環(huán)境并需要員工維護自己的服務(wù)器的情況下，專用托管才是合理的。
內(nèi)容交付網(wǎng)絡(luò)（CDN）是世界各地的分布式代理服務(wù)器的系統(tǒng)。這些服務(wù)器也稱為“邊緣服務(wù)器”：它們的功能是緩存靜態(tài)內(nèi)容，例如圖像，JavaScript和CSS文件（某些CDN，例如Akamai也緩存動態(tài)內(nèi)容）。
網(wǎng)站的頁面加載速度取決于其服務(wù)器的位置：服務(wù)器離用戶越近，頁面加載速度就越快。CDN背后的主要思想是提供有利的地理位置，使最終用戶可以更快地下載內(nèi)容。通過使用CDN服務(wù)，您可以解決以下問題：
CDN的存在點（POP）均勻分布，以使用戶能夠更快地檢索所請求的內(nèi)容。例如，如果來自日本的訪問者試圖從位于美國的服務(wù)器檢索內(nèi)容，則CDN將通過提供來自位于日本的服務(wù)器（盡可能接近最終用戶）的數(shù)據(jù)來減少等待時間。
您的網(wǎng)站越受歡迎，就會有更多的人嘗試訪問它。為了確保網(wǎng)站的快速頁面加載，您需要在多個位置提供服務(wù)器。但是，處理和操作服務(wù)器（尤其是在各個位置）非常昂貴。許多企業(yè)主認為，使用CDN提供程序比建立和維護自己的服務(wù)器系統(tǒng)便宜得多，也更方便。
CDN的優(yōu)點之一是提高了穩(wěn)定性。如果一臺服務(wù)器出現(xiàn)故障，用戶的請求將自動重定向到最近的可用服務(wù)器，因此用戶甚至不會注意到延遲。
所有企業(yè)都試圖獲得盡可能多的流量。但是，由黑色星期五之類的假期引起的流量激增（突然的流量激增）或僅是成功的營銷策略都可能導(dǎo)致不良的網(wǎng)站速度，甚至導(dǎo)致錯誤。單個服務(wù)器可能會由于流量高峰而關(guān)閉，但是傳統(tǒng)的CDN（例如Akamai，Amazon CloudFront和KeyCDN）可以通過分配負載來緩解此問題。
網(wǎng)頁加載速度對于吸引和留住客戶很重要。通常，成都小程序開發(fā)區(qū)分前端和后端技術(shù)來提高您的網(wǎng)站速度。后端或網(wǎng)站的服務(wù)器部分對最終用戶不可見，但是對于網(wǎng)站的速度而言，這至關(guān)重要。上面討論的某些技術(shù)甚至可以由非技術(shù)人員實施，盡管其中一些需要具有深厚技術(shù)背景的專家。但是，為提高網(wǎng)站速度所做的一切努力都是值得的。
