🚇 👩‍🎨 🏅 उच्च प्रदर्शन प्रणालियों को डिजाइन करना: पुस्तकों में क्या चर्चा नहीं की जाएगी 👨🏿 🧥 🚚

यह कोई रहस्य नहीं है कि सॉफ़्टवेयर डेवलपर्स को अक्सर प्रदर्शन, उच्च भार, बड़ी मात्रा में डेटा संसाधित करने और दोष सहिष्णुता की समस्याओं को हल करना पड़ता है। आदर्श रूप से, सिस्टम को डिज़ाइन करते समय इन सभी मुद्दों पर विचार किया जाता है। लेकिन व्यवहार में, उन्हें लॉन्च के बाद अक्सर उन्हें "अनुकूलन" के साथ हल करने की कोशिश की जाती है।

ऐसा क्यों हो रहा है? उच्च प्रदर्शन और विश्वसनीयता सुनिश्चित करना गलती से कई लोगों द्वारा "काला जादू" माना जाता है। और अच्छे कारण के लिए - इस विषय पर लगभग हर पुस्तक या लेख में, पहली बात जो आपके सामने आएगी, वह है "जैसे आप इसे ले नहीं सकते और उत्पादकता बढ़ा सकते हैं"।

पुस्तक प्राधिकरण हमें सलाह देते हैं कि हम पहले लक्ष्यों को निर्धारित करें, कुछ प्रकार के लोड मॉडल का निर्माण करें, हार्डवेयर संसाधनों की आवश्यकताओं की गणना करें, हमारी मान्यताओं का परीक्षण करें और ऐसे पतियों में संलग्न हों जो वास्तविक मामले के लिए प्रासंगिक नहीं हैं। इस सब के साथ, वे अभी भी विशिष्ट सलाह नहीं देते हैं। जल्दी से काम करने के लिए मुझे अपने सिस्टम में क्या बदलाव करना चाहिए? कोई जवाब नहीं है।

हाईब्रो सॉफ्टवेयर इंजीनियरिंग सिद्धांतकारों के क्रोध के कारण, मैं कहूंगा: ऐसी ठोस, समझदार प्रथाएं हैं, जिनका अनुसरण करते हुए, आप अपने सॉफ़्टवेयर की गति, विश्वसनीयता और उपलब्धता की 99% समस्याओं का समाधान करेंगे। और मैं इन प्रथाओं को आपके साथ साझा करने के लिए तैयार हूं। मैं तुरंत ध्यान देता हूं कि यह मुख्य रूप से व्यापार तर्क के साथ सर्वर अनुप्रयोगों के बारे में है जो नियमित सीआरयूडी से अधिक जटिल है।

तो, चलो चलते हैं - उत्पादकता बढ़ाने के लिए 7 व्यावहारिक सुझाव जो वास्तव में काम करते हैं।

डेटाबेस में तल्लीन न करें

आपका सिस्टम संभवतः कुछ डेटा संग्रहण का उपयोग करता है। इसलिए, आपको इसके कार्य के सिद्धांतों और तंत्रों के साथ-साथ विभिन्न प्रकार की सेटिंग्स में गहराई से नहीं जाना है।

ओरेकल जैसे क्लासिक रिलेशनल डेटाबेस का उपयोग करना? यदि समस्याएं उत्पन्न होती हैं, अर्थात्, विशेष रूप से प्रशिक्षित डीबीएमएस विशेषज्ञ, तो वे सेटिंग्स को मोड़ देंगे जहां आवश्यक हो, और सब कुछ ठीक हो जाएगा। MongoDB की तरह NoSQL भंडारण का उपयोग? इसलिए आपको कुछ भी जानने की जरूरत नहीं है, 10gen डेवलपर्स ने पहले से ही आपके लिए सब कुछ का ख्याल रखा है।

DBMS डेवलपर्स के बारे में सोचने की जरूरत नहीं है। क्या आपके पास एक ORM या एक क्लाइंट लाइब्रेरी है - इसका उपयोग यहां करें। यह स्टोरेज की तरफ कैसे काम करता है यह किसी को परेशान नहीं करता है। इसके अलावा, अगर आप डेटाबेस इंजन को बदलना चाहते हैं तो क्या होगा? आप किसी विशेष आधार की बारीकियों पर "सान" नहीं कर सकते।

बैच के बजाय एकल संचालन

मान लीजिए कि आपके सिस्टम को एक लाख ऑब्जेक्ट को संसाधित करने की आवश्यकता है, जिनमें से प्रत्येक के लिए जानकारी डेटाबेस में है। कृपया उन्हें बैचों में संसाधित करने का प्रयास न करें। आपको त्रुटि हैंडलिंग की समस्या को हल करने के लिए डेटाबेस में वस्तुओं के एक पैकेज को निकालने और बचाने के लिए एक अलग तर्क लिखने के लिए मजबूर किया जाएगा। हां, और व्यापार तर्क को बदलना होगा।

इसके बजाय, केवल एकल संचालन का उपयोग करें - एक के बाद एक वस्तु को संसाधित करें। तो डेटाबेस को अधिक समान रूप से लोड किया जाएगा, आवेदन तर्क सरल रहेगा, और प्रसंस्करण समय बिल्कुल भी पीड़ित नहीं होगा।

कोई कैश नहीं

होमग्रो ऑप्टिमाइज़र आपको कैश का उपयोग करने की सलाह देंगे (पृष्ठ सामग्री, व्यावसायिक ऑब्जेक्ट, जटिल गणना परिणाम और इसी तरह के लिए)। कथित तौर पर, ये कैश प्रतिक्रिया समय को कम कर सकते हैं और सिस्टम पर लोड को कम कर सकते हैं। खैर हां बिल्कुल! और आप कैश में डेटा अप्रचलन के मुद्दे को कैसे हल करेंगे? उनकी संगति? लोच? अतिरिक्त संसाधनों कि वे उपभोग करते हैं?

आपसे मेरी सलाह बस यह है कि कैश का उपयोग न करें। आधुनिक ऑपरेटिंग सिस्टम में डिस्क सबसिस्टम स्वयं जानते हैं कि कैश को क्या और कब करना है। इसे तेजी से SSDs में जोड़ें, और आप महसूस करेंगे कि कैश का समय बिलकुल बीत चुका है।

एकल सिंक्रनाइज़ेशन आदिम का उपयोग करें

आपका सिस्टम, ज़ाहिर है, प्रतिस्पर्धी अनुरोधों को कुशलतापूर्वक संसाधित करने के लिए सक्रिय रूप से बहु-थ्रेडेड प्रोग्रामिंग का उपयोग करता है। और जैसा कि आप जानते हैं, मल्टीथ्रेडिंग, साझा संसाधनों तक पहुंचने पर समस्याओं को दर्ज करता है। यहाँ कैसे हो? बहुत सरल: व्यापक रूप से एक सरल और समय-परीक्षणित आदिम का उपयोग करें - एक सिंक्रनाइज़ेशन ब्लॉक, जिसमें एक समय में केवल एक धागा निष्पादित किया जा सकता है।

उच्च-स्तरीय मल्टीथ्रेडिंग पैटर्न का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं है - ये सभी गैर-अवरुद्ध संग्रह, परमाणु प्रकार, एजेंट और पसंद हैं। वे सभी ओवरक्लप्‍लेट किए गए हैं और आप पर पूरी तरह से असुविधाजनक उपयोग मॉडल लागू करते हैं (जो कि एकल कंपेरिजन_सेट_सेट विधि का उपयोग है, जो एकल जिम्मेदारी के सिद्धांत का उल्‍लंघन करता है)।

यदि आगे अनुकूलन की आवश्यकता है, तो आप बस सिंक्रनाइज़ेशन ब्लॉकों से छुटकारा पा सकते हैं, और सिस्टम और भी तेजी से काम करेगा! बेशक, प्रतिस्पर्धी धागे के साथ छोटी समस्याएं हो सकती हैं, लेकिन अंत में सबकुछ ठीक हो जाएगा (आपने शायद इसे अंतिम स्थिरता कहा है - विषय अभी काफी प्रासंगिक है)।

यथासंभव सरल एल्गोरिदम का उपयोग करें

कभी-कभी आपको एल्गोरिदम की समस्याओं को हल करना होता है जो आपके मानक पुस्तकालय द्वारा प्रदान नहीं की जाती हैं। उदाहरण के लिए, समूहों के बीच वस्तुओं को वितरित करने या ग्राफ़ पर कुछ समस्या को हल करने के लिए। ऐसी स्थितियों में, सबसे सरल एल्गोरिथ्म का उपयोग करें जो अभी आपके पास आया है।

असममित जटिलता के बारे में बात करने और कब्जे वाली स्मृति के लिए ओ-लार्ज का मूल्यांकन करने की कोशिश करने के बजाय, बस नेस्टेड छोरों के माध्यम से गणना करके समस्या को लें और हल करें। इसमें कोई संदेह नहीं है कि 95% मामलों में समाधान काफी अच्छा होगा। इसके अलावा, आधुनिक संकलक कोड में अक्षम संचालन के पैटर्न को पकड़ने और प्रोग्रामर के लिए उन्हें पारदर्शी रूप से सही करने में बहुत अच्छे हैं।

डिफ़ॉल्ट सेटिंग्स का उपयोग करें

निश्चित रूप से आपका सिस्टम किसी तरह के कंटेनर में काम करता है। यह एक वेब सर्वर, एप्लिकेशन सर्वर, वर्चुअल मशीन या कुछ और हो सकता है। बस उन पर भरोसा करो! ऑप्टिमाइज़ेशन के पवित्र ग्रिल की तलाश में, मल्टी-पेज डॉक्यूमेंटेशन या, विशेष रूप से, फ़ोरम और उपयोगकर्ता समूहों को डिलीट करने की कोई आवश्यकता नहीं है। कंटेनर चतुर लोगों द्वारा विकसित किए जाते हैं, और सभी डिफ़ॉल्ट सेटिंग्स आपके लिए पर्याप्त हैं।

स्थानीय इंटरैक्शन रिमोट से अलग नहीं है

मान लीजिए आपके पास अपने सिस्टम में एक एपीआई है जो स्थानीय रूप से उपयोग किया जाता है। क्या यह नेटवर्क इंटरैक्शन के लिए उपयुक्त है जब एक क्लाइंट दुनिया में कहीं भी हो सकता है? बेशक, हाँ! क्या मुझे किसी तरह इसे संशोधित करने की जरूरत है, बारीकियों को कम करना, विशेष रूप से कनेक्शन रुकावट को संभालना, अतिरिक्त त्रुटि टाइपिंग का परिचय देना, इंटरफ़ेस के कई संस्करणों का समर्थन करना? बिल्कुल नहीं! लाइब्रेरी और फ्रेमवर्क क्लाइंट और सर्वर के लिए पूरी तरह से दूरस्थ बातचीत को पारदर्शी बनाते हैं, और वैश्विक नेटवर्क की बैंडविड्थ और स्थिरता में तेजी से वृद्धि स्थानीय नेटवर्क से उनके अंतर को समाप्त करती है।

मैंने बार-बार देखा है कि ऊपर वर्णित सिद्धांतों को डेवलपर्स द्वारा विभिन्न संगठनों और परियोजनाओं में सफलतापूर्वक कैसे लागू किया जाता है। और उन्होंने हमेशा काम किया! खुद डेवलपर्स के अनुसार, सिस्टम असाधारण रूप से तेज और विश्वसनीय थे। बेशक, कभी-कभी उनके उपयोग के साथ कुछ समस्याएं थीं। लेकिन ये विशेष रूप से पर्यावरण की अपूर्णता के कारण होते हैं जिसमें सिस्टम को काम करने के लिए मजबूर किया जाता है, और वे गंभीर विचार के लायक नहीं हैं।

सेवा में 7 युक्तियाँ लेने के लिए स्वतंत्र महसूस करें, और आप बहुत जल्द अपने सिस्टम में परिणाम देखेंगे!

PS फ़्लिकर उपयोगकर्ताओं के सौजन्य से चित्र:

उच्च प्रदर्शन प्रणालियों को डिजाइन करना: पुस्तकों में क्या चर्चा नहीं की जाएगी