【高性能篇】QPS概念、RT概念

??典型解析

QPS，指的是系统每秒能处理的请求数(Query Per Second)，在Web应用中我们更关注的是Web应用每秒能处理的request数量。这个是衡量系统性能的重要指标。


RT，指的是响应时间(Response Time)，是指从客户端发一个请求开始计时，到客户端接收到从服务器端返回的响应结果结束所经历的时间。

??扩展知识仓

??RT

响应时间(Response Time)，是指从客户端发一个请求开始计时，到客户端接收到从服务器端返回的响应结果结束所经历的时间。

当我们评价一个网站的"快"和"慢"的时候，其实说的就是他的RT时间的长和短。当我们访问某个网站，有时候我们会说这个网站很"卡”，其实言下之意说的就是这个网站的RT很长。

如果一个网站的RT很长的话，就会特别的影响用户体验。所以，RT是很重要的一个指标。也是各个网站需要重点优化的。

拿一个游乐园的例子来说明一下可能会比较容易理解，比如我们去迪士尼乐园游玩时候，大多数的项目都是需要排队的。

为了让游客知道一个项目需要排队多久才能玩上，迪土尼做了很多事情，比如他们有一个App，专门可以提示每个项目的预计排队时间。再有就是每个项目的排队外都有一个小牌牌，上面写着预计排队时间。

但是，这个时间并不是凭空设定出来的，而是[计算]出来的。

迪士尼的排队时间计算方法:

1、迪士尼在每个项目的入口处和出口处都会设置工作人员。
2、入口处工作人员随机寻找游客，给游客一张小纸条，上面记录着游客开始排队的时间。
3、入口处工作人员提醒游客，项目游览玩之后，在出口处把小纸条交还给出口处的工作人员。
4、出口处工作人员在收到游客的小纸条后，会用: 当前时间-游客开始排队的时间 = 排队时长。
5、为了尽量让数据准确，一般会收集多个排队时长之后，计算一个亚均值。

以上就是迪士尼的排队时间计算法。其实，这也是RT的计算方法。在一个请求开始的时候记录时间，请求结束的时候再记录时间，两个时间的差值，就是RT了。

迪士尼的一个项目的RT包含了多个时间段: 排队时间、听项目讲解时间、项目准备时间、项目游玩时间等。

服务器响应时间也有多部分组成，一般包含:请求发送时间、网络传输时间和服务器处理时间等三部分。

??QPS

QPS，指的是系统每秒能处理的请求数(Query Per Second)，在Web应用中我们更关注的是Web应用每秒能外理的request数量。这个是衡量系统性能的重要指标。有时候，我们也称之为吞叶量。

QPS和RT几乎总是成对出现的。当我们评价迪士尼的一个项目的好坏的时候，通常会包含这几个指标: 是否好玩、游玩时长以及可以同时容纳多少人。

这个可以同时容纳多少人，就可以简单的理解为QPS。很大程度上，一个项目同时可以容纳多少人，其实会大大的影响游客的游玩时长。

所以，QPS和RT之间是有着一定的关系的:

RT= 并发数/0PS
OPS= 并发数/RT

虽然上面的等式看上去，在并发数一定的情况下，想要提升QPS的话就只能降低RT。但其实并不是，以上只是QPS的计算方法。想要提升QPS往往有很多手段。

就像想要提升游乐设施的吞叶量，最首先想到的办法就是升级设备，比如增加游乐场地的面积，增加设备的座位数目，增加排队的队伍个数等。

在计算机系统中，想要提升QPS，主要可以在CPU、内存等硬件上面下功夫，比如提升CPU利用率、增加CPU数目、提升内存等。

?? QPS和TPS

TPS: 是Transactions Per Second的缩写，也就是事务数/秒。一个事务是指一个客户机向服务器发送请求然后服务器做出反应的过程。客户机在发送请求时开始计时，收到服务器响应后结束计时，以此来计算使用的时间和完成的事务个数。

次事务包含了以下三个过程：

1) 用户请求服务器
2) 服务器自己的内部处理
3) 服务器返回给用户

所以，TPS包含的时长就是三个过程的总和。

那么，TPS和QPS有什么区别呢，区别就在于一次事务的处理中，可能有N次请求，那么TPS就是这N个QPS的总和。

??并发用户数

并发用户数指的就是同时跑到一个项目前面排队的人数

关于并发用户数有两种常见的错误观点。

一种错误观点是把并发用户数量理解为使用系统的全部用户的数量， (比如迪士尼的飞跃地平线项目一天可能会接纳50万人，我们不能说这个50万就是并发用户数)。

还有一种错误观点是把用户在线数量理解为并发用户数量。 (比如晚上六点的时候，迪士尼的飞跃地平线项目排队加观看人数共有1万人，我们不能说这个1万就是并发用户数)。

并发用户数量的正确理解为: 在同一时刻与服务器进行了交互的在线用户数量。(我们说，晚上六点的时候，共有8000人正在排排队使用飞跃地平线这个项目。这才是并发用户数)。

拿系统来说，我们说淘宝详情页的并发用户数，其实说的是同一时刻请求查看详情页的用户个数。有些用户虽然也在浏览详情页，但是它并没有在并发时刻和系统有交互，这就不算的。

??最佳线程数

最佳线程数指的就是一个项目最多可以容纳的人数，这里的容纳可以包含排队的人数。

迪士尼每新开一个场馆或者一个游戏项目的时候，都会是一个试运营的阶段。在试运营阶段，通过不断调整并发用户数来观察整个场馆或者项目的运行情况。

除了上线新场馆和新项目以外，有的是在节假日之前也会有一些类似的实验。

这和计算机软件的压测很像。就是不断的提高请求数目，来观察系统的QPS和系统的其他指标，如CPU情况、内存情况等。

性能压测的情况下，起初随着用户数的增加，QPS会上升并对CPU等影响不大，当到了一定的闻值之后，用户数量增加QPS并不会增加，或者增加不明显，同时CPU Load有飙高、内存占用大等情况发生。随之而来的伴随着请求的响应时间大幅增加。这个闻值我们认为是最佳线程数。

如果并发请求数目，超过了系统的最佳线程数，那么就会导致激烈的资源竞争，随着资源的匮乏甚至枯竭，整个系统也就面临着灾难。