概述
最近公司的下單接口有些慢，老闆擔心無法支撐雙11，想讓我優化一把，但是前提是不允許大改，因爲下單接口太複雜了，如果改動太大，怕有風險。另外開發成本和測試成本也非常大。對於這種有挑戰性的任務，我向來是非常喜歡的，因爲在解決問題的過程中，可以學習到很多東西。
當時我只是知道下單接口慢，但是沒人告訴我慢在哪裏，也即是說，哪些瓶頸導致下單接口慢了。其實沒人知道也沒關係的，因爲我們可以通過壓測來找到具體的瓶頸。
下面會詳細介紹一下，在本次壓測中遇到的問題以及如何解決，期間用了什麼工具。
用到的工具和環境
工具
- Jmeter
- JAVA自帶的jvisualvm
- JMX
- nmon
環境
-
騰訊雲Mysql
-
騰訊雲2核4g的服務器1臺
找瓶頸
下單屬於寫接口，大部分情況下，瓶頸都出在DB裏，程序可能都在等待DB鎖的釋放。爲了驗證這個想法，我們可以使用Jmeter和jvisualvm來驗證一下。
爲了監控服務器和服務器中JAVA進程，我們需要開啓JMX，可以在JAVA進程啓動的時候，添加如下幾個參數：
JMX_OPTS="-Dcom.sun.management.jmxremote.port=7969 -Dcom.sun.management.jmxremote -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Djava.rmi.server.hostname=xx.xx.xx.xx"
nohup java ${JMX_OPTS} -jar xxxxx.jar
Djava.rmi.server.hostname填寫JAVA進程所在服務器的IP地址，-Dcom.sun.management.jmxremote.port=7969是指定JMX監控端口的，這裏是7969。
重新啓動進程後，打開本地的(我用的是Window10)jvisualvm，添加JMX配置。配置成功後，可以點擊線程那個tab，因爲我們要做線程dump，觀察線程的執行情況。
好了，現在我們可以使用Jmeter來對下單接口進行壓測了。可以先用50線程併發壓，執行時間是1分鐘。
在壓測的過程中，做一下線程dump，同時利用nmon觀察應用服務器CPU的負載情況。
負載很低，將線程併發調整到100後，CPU還是上不去，這樣的話，初步可以判斷，代碼裏有鎖。 通過觀察dump文件，發現如下信息：
- locked <22f6e7f3> (a com.mysql.cj.core.io.ReadAheadInputStream)
- at com.sun.proxy.$Proxy231.reduceSkuStock(Unknown Source)
觸發這個lock的業務代碼是reduceSkuStock方法。通過閱讀代碼，發現reduceSkuStock被包在一個大事務裏面。
@Transactional(rollbackFor = {Exception.class})
createOrder() {
//1、扣減庫存
reduceSkuStock();
//2、創建訂單
insertOrder();
//3、其他寫操作
。。。。
}
庫存記錄通常存在一張獨立的庫存表，由於創建訂單的方法，是一個大事務，這樣就會導致某條庫存記錄只有當整個createorder()方法執行完後，數據庫行鎖纔會被釋放，在這個期間，其他線程是無法對這條庫存記錄進行寫操作的。因此我們可以在reduceSkuStock()中，再開一個事務，操作完這條庫存記錄後，立刻釋放鎖，這樣應該可以提高一些性能。爲了驗證是否是因爲事務的原因導致下單接口慢，我們可以直接將createOrder()方法的事務去掉，再壓測一下。
壓測結果發現，下單接口的TPS提高了一倍，CPU也上去了不少，但是仍然不夠理想，代碼裏，應該還有其他的鎖。再次做線程dump，又發現了一個鎖。
- locked <438be230> (a org.apache.http.pool.AbstractConnPool$2)
- at org.apache.http.impl.client.CloseableHttpClient.execute(CloseableHttpClient.java:108)
導致鎖的代碼是HttpClient的execute方法，該方法在執行的時候，一直在等待獲取HTTP連接，通過查看源代碼，發現居然沒有使用連接池，醉了。趕緊加上如下代碼：
PoolingHttpClientConnectionManager pool = new PoolingHttpClientConnectionManager();
pool.setDefaultMaxPerRoute(400);
httpClient = HttpClients.custom().setConnectionManager(pool).build();
再次壓測後，發現代碼裏已經沒有鎖了。TPS提升了5倍。但是接下來還得做幾件事情：
1、打印下單接口的所有SQL，然後逐一進行explain操作，看看有沒有全表掃描的語句或者沒用到索引的SQL語句；
2、觀察下單接口執行的過程中，FULL GC發生的次數；
3、增加應用的MYSQL連接數；
好了，到了這地方，我們可以回到前面，來解決庫存問題了。由於老闆說，不能大改，因此我就在reduceSkuStock方法上，再開一個事務。
@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)
reduceSkuStock(){}
讓執行庫存操作的線程執行完後，趕緊釋放行鎖。這樣做也有個風險，就是庫存扣減成功後，下單失敗了。不過這種情況比較少，因爲當時的下單接口中，大部分業務邏輯都在前面做好判斷了，到達插入訂單的代碼時，就只是單獨的insert了，除非數據庫掛了，不然不會出現下單失敗的情況。
在開發環境下，經過調優後，下單接口的TPS提升了3倍左右，當然由於開發環境的數據庫和應用服務器都比較差，也會對TPS有影響的。當時優化完後，在生產上進行了壓測，發現TPS提升了10倍。
總結
這個是下單接口的邏輯不能大改的情況下的優化方案，一般來說，庫存操作應該是單獨的服務，可以單獨優化的。而單純的下單邏輯也是可以優化的。