辦公系統(tǒng)優(yōu)化改造的研究與實(shí)踐

李鷗 陳培俊 顧俊杰

【摘要】隨著信息系統(tǒng)的應(yīng)用推行，辦公系統(tǒng)出現(xiàn)了進(jìn)入系統(tǒng)耗時(shí)長(zhǎng)，審批流程無(wú)法正常送審等情況。為了解決系統(tǒng)存在的延遲感，對(duì)辦公系統(tǒng)的性能進(jìn)行了性能測(cè)試，并根據(jù)結(jié)果分析了辦公系統(tǒng)的系統(tǒng)瓶頸和不足，最終通過(guò)優(yōu)化改造，滿足了用戶使用需求。

【關(guān)鍵詞】信息化? ?性能測(cè)試? ?性能優(yōu)化

一、辦公系統(tǒng)簡(jiǎn)介

我單位辦公系統(tǒng)于2013年進(jìn)行開(kāi)發(fā)，2014年正式上線運(yùn)行，主要用于日常辦公業(yè)務(wù)中的事項(xiàng)審批。目前，辦公系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)10類92項(xiàng)事務(wù)的審批流程，月均審批流程2000余條，極大的方便了辦公事務(wù)的處理，提高了工作效率。但是，隨著使用用戶的增加和系統(tǒng)中數(shù)據(jù)量的增加，辦公系統(tǒng)出現(xiàn)了進(jìn)入系統(tǒng)耗時(shí)長(zhǎng)，審批流程無(wú)法正常送審等情況。

二、辦公系統(tǒng)的性能分析

（一）辦公系統(tǒng)的架構(gòu)基本情況

（1）軟件體系結(jié)構(gòu)情況。辦公系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，前端為瀏覽器，后臺(tái)為服務(wù)器。在軟件體系方面，基于J2EE體系結(jié)構(gòu)，采用MVC的設(shè)計(jì)模式進(jìn)行開(kāi)發(fā)，從業(yè)務(wù)邏輯結(jié)構(gòu)上可以分為表示層、控制層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)訪問(wèn)層。

（2）硬件部署情況。在后臺(tái)服務(wù)中主要包括了Web應(yīng)用服務(wù)和Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)，這兩個(gè)服務(wù)部署在同一臺(tái)服務(wù)器中。服務(wù)器為曙光i620-G10，內(nèi)存為16GB，處理器為Intel Xeon E5-2603的4核雙處理器。

（二）性能需求分析

辦公系統(tǒng)隨著用戶的增加，出現(xiàn)了不穩(wěn)定的情況。通過(guò)對(duì)日志分析，對(duì)在線用戶數(shù)量、用戶平均在線時(shí)長(zhǎng)、用戶最常操作三方面進(jìn)行了分析，獲取較為合理的性能需求指標(biāo)。

（1）在線用戶數(shù)量。辦公系統(tǒng)用于全單位人員開(kāi)放使用，共有4211個(gè)注冊(cè)用戶。從日志中發(fā)現(xiàn)同時(shí)在線用戶數(shù)量為平均值為98，同時(shí)在線用戶數(shù)量的峰值為382。

（2） 用戶平均在線時(shí)長(zhǎng)。從系統(tǒng)日志中統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，用戶在線時(shí)長(zhǎng)存在明顯的區(qū)別，可以分為兩大類。一類是普通用戶，每天平均在線時(shí)長(zhǎng)為15分鐘。另一類是業(yè)務(wù)管理部門(mén)，每天平均在線時(shí)長(zhǎng)為60分鐘。

（3）用戶常用操作。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)日志的統(tǒng)計(jì)和使用情況的調(diào)查，用戶最常操作包括登陸系統(tǒng)、新建審批表單、提交審批流程和查詢操作。

（三）辦公系統(tǒng)性能測(cè)試

從辦公系統(tǒng)日常的使用情況數(shù)據(jù)中，獲取了較為合理的性能需求指標(biāo)，使用通過(guò)搭建相同的使用環(huán)境、使用測(cè)試工具對(duì)辦公系統(tǒng)的性能進(jìn)行測(cè)試，分析系統(tǒng)性能瓶頸，制定相應(yīng)的優(yōu)化方案。

（1）測(cè)試場(chǎng)景。為了獲取較為真實(shí)的性能情況，采用了另外一臺(tái)完全相同的服務(wù)器搭建測(cè)試環(huán)境?？蛻舳耸褂?臺(tái)PC機(jī)，用于模擬用戶操作。用于Web應(yīng)用的性能測(cè)試工具繁多，本文采用普通使用的LoadRunner工具進(jìn)行性能測(cè)試。使用該工具能夠有效生成虛擬用戶并模擬用戶的業(yè)務(wù)操作，并收集、匯總相關(guān)的測(cè)試數(shù)據(jù)。據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)環(huán)境中的用戶同時(shí)在線情況，為了滿足現(xiàn)有情況以及可能存在的后續(xù)用戶數(shù)情況，對(duì)同時(shí)在線用戶數(shù)中選擇了120、240、360、480四種情況。為了滿足用戶最常使用功能的需求，設(shè)計(jì)了如下四個(gè)性能測(cè)試用例，如表1所示。

（2）測(cè)試結(jié)果。在上述測(cè)試場(chǎng)景中，對(duì)辦公系統(tǒng)進(jìn)行了性能測(cè)試，對(duì)測(cè)試過(guò)程中的響應(yīng)時(shí)間、請(qǐng)求成功率和主要資源占用情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。對(duì)于響應(yīng)時(shí)間的詳細(xì)數(shù)據(jù)如表2所示。

從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中可以看出，隨著在用用戶數(shù)的增加，登陸系統(tǒng)操作的響應(yīng)時(shí)間平緩的增加，新建審批表單和提交審批表單操作的響應(yīng)時(shí)間較平穩(wěn)的增加，只有查詢操作的時(shí)間出現(xiàn)了較大的增加。對(duì)于請(qǐng)求成功率的詳細(xì)數(shù)據(jù)如表3所示。

從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中可以看出，隨著在用用戶數(shù)的增加，登陸系統(tǒng)操作的成功率為100%，，新建審批表單操作、提交審批表單操作以及查詢操作均出現(xiàn)了失敗的情況。對(duì)于服務(wù)器中CPU、內(nèi)存和數(shù)據(jù)庫(kù)連接數(shù)等主要的硬件資源使用情況如表4所示。

（四）系統(tǒng)性能分析

通過(guò)測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)，我們可以很清晰地看出系統(tǒng)的運(yùn)行性能的缺陷。

登陸系統(tǒng)測(cè)試用例操作，在用戶數(shù)量增加時(shí)，其成功率和響應(yīng)時(shí)間均在理想范圍內(nèi)，說(shuō)明對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)單條數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)均滿足需求;新增表單測(cè)試用例和提交流程測(cè)試用例，在用戶數(shù)量增加時(shí)，其響應(yīng)時(shí)間合理增加，但是成功率出現(xiàn)了明顯的下降，說(shuō)明對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行大量讀寫(xiě)操作時(shí)，存在錯(cuò)誤;查詢測(cè)試用例操作，在用戶數(shù)量增加時(shí)，其響應(yīng)時(shí)間明顯增加，成功率有所降低，說(shuō)明對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行大量查詢操作時(shí)，存在延時(shí)現(xiàn)象;從硬件資源的使用情況可以很明顯的能夠看出：內(nèi)存占用率一直非常高，硬件的匱乏是當(dāng)前系統(tǒng)的最大瓶頸。

三、辦公系統(tǒng)優(yōu)化改造

通過(guò)對(duì)辦公系統(tǒng)的性能分析，找到了系統(tǒng)的主要性能瓶頸，從以下三方面進(jìn)行優(yōu)化：①硬件部署方式;②數(shù)據(jù)庫(kù)性能優(yōu)化;③查詢數(shù)據(jù)展示方式。

（一）硬件部署方式

由于辦公系統(tǒng)采用Web應(yīng)用服務(wù)和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)共同部署在一臺(tái)服務(wù)器的形式，既占用了該服務(wù)器過(guò)多的內(nèi)存資源，也存在較大的數(shù)據(jù)文件丟失風(fēng)險(xiǎn)。為了給予給多的硬件資源，將現(xiàn)有的共同部署方式改變?yōu)榉蛛x部署方式，即將應(yīng)用服務(wù)和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)分別部署在兩臺(tái)不同的服務(wù)器中，部署如下圖所示。

（二）數(shù)據(jù)庫(kù)性能優(yōu)化

由于硬件部署方式發(fā)生了改變，需要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)方式進(jìn)行了調(diào)整。同時(shí)，為了提高多用戶訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的效率，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)連接的使用管理進(jìn)行了優(yōu)化。

（1）數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)方式。由于Web應(yīng)用服務(wù)和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)部署在不同設(shè)備中，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)方式配置為遠(yuǎn)程連接方式。

（2）數(shù)據(jù)庫(kù)連接池。在對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行訪問(wèn)時(shí)，需要通過(guò)建立數(shù)據(jù)庫(kù)連接、訪問(wèn)數(shù)據(jù)、關(guān)閉連接三步操作。頻繁的訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，就需要進(jìn)行頻繁的進(jìn)行建立連接、關(guān)閉連接操作，需要不斷的申請(qǐng)資源、釋放資源，降低性能。通過(guò)建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)連接池來(lái)維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的連接通道。由于在辦公系統(tǒng)中讀取數(shù)據(jù)和寫(xiě)入數(shù)據(jù)在使用頻率、成功率等方面存在較大的差距，在數(shù)據(jù)庫(kù)連接池時(shí)，分別建立了一個(gè)連接數(shù)較大的數(shù)據(jù)庫(kù)讀取連接池和一個(gè)連接數(shù)稍小的數(shù)據(jù)庫(kù)寫(xiě)入連接池。

（三）查詢數(shù)據(jù)展示優(yōu)化

對(duì)查詢性能進(jìn)行進(jìn)一步分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，訪問(wèn)短數(shù)據(jù)和長(zhǎng)數(shù)據(jù)存在明顯區(qū)別。當(dāng)訪問(wèn)短數(shù)據(jù)時(shí)，查詢完成后，前端能夠馬上進(jìn)行展示;但是當(dāng)訪問(wèn)長(zhǎng)數(shù)據(jù)時(shí)，查詢完成后，前端展示出現(xiàn)了明顯的延遲現(xiàn)象。

針對(duì)該現(xiàn)象，在查詢數(shù)據(jù)展示采用了分頁(yè)展示技術(shù)。經(jīng)實(shí)踐測(cè)試，在數(shù)據(jù)庫(kù)查詢時(shí)，以1000條數(shù)據(jù)為界限進(jìn)行查詢數(shù)據(jù)返回;在前端展示時(shí)，以每頁(yè)20條數(shù)據(jù)進(jìn)行展示繪制。

四、結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)辦公系統(tǒng)在實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)的系統(tǒng)運(yùn)行緩慢、不穩(wěn)定現(xiàn)象，分析了系統(tǒng)運(yùn)行性能缺陷并進(jìn)行了優(yōu)化。首先，分析了辦公系統(tǒng)性能需求指標(biāo)，根據(jù)該指標(biāo)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了辦公系統(tǒng)的性能測(cè)試。針對(duì)性能測(cè)試結(jié)果，分析了辦公系統(tǒng)的系統(tǒng)瓶頸和不足，針對(duì)這些不足，通過(guò)優(yōu)化硬件部署方式、數(shù)據(jù)庫(kù)性能以及查詢數(shù)據(jù)展示方式，辦公系統(tǒng)不存在明顯的延遲感，滿足了用戶使用需求。