QPS多少,才算高并发 ?

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mikechen的互联网架构 发表于 2024/11/20 22:08:01 2024/11/20
【摘要】 本文详解高并发概念及 QPS 标准,大厂面试高频点,建议掌握收藏。关注【mikechen的互联网架构】,10年+BAT架构经验分享。

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大家好,我是 mikechen | 陈睿

QPS 多少才算高并发?这是个面试高频问题。

对此了解得不够深入的同学,这篇文章就一定要认真看看了。

本文,我们详解:什么是高并发,以及 QPS 多少才算高并发。@mikechen

什么是高并发

高并发,是指系统在短时间内、同时处理大量请求的能力。

比如:大家熟知的阿A里双 11,一秒峰值完成 58.3 万笔订单,这就是典型的高并发场景。

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这可能包括多个用户同时发送请求、多个客户端同时连接到服务器、或者同时进行大量的事务处理。

多大算高并发

我们可以通过一些关键指标,来判断何时可以将一个系统视为高并发系统。

比如:通过 QPS 来计算具体的数据标志。

QPS 是Query Per Second的缩写,即每秒查询率,是衡量系统、服务或数据库每秒能够处理的查询请求数量。

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QPS 通常用于衡量数据库、Web 服务器、API 等系统的性能。

QPS 的计算方式很简单,就是统计系统在每秒内处理的查询请求数量。

通常情况下,QPS在几千到几万以上的范围内可以被认为是高并发。

比如:QPS 在 1000 到 10000 之间,通常属于较为繁忙的系统,就属于有一定的并发量了。

如果超过 10,000…QPS 甚至到数十万、上百万 QPS 的级别,也就是非常高的并发场景。

这类系统往往依赖于复杂的架构,如:多级缓存、负载均衡、数据库分库分表、消息队列…等来解决。

多级缓存

多级缓存,就会涉及到:

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  • 客户端缓存:例如:浏览器缓存,减少服务器压力…等等;
  • CDN(内容分发网络):CDN也就缓存的一大利器,一般都会采用:把静态资源缓存到距离用户最近的边缘节点;
  • 本地缓存:以及还会涉及到本地缓存,比如:将热点数据缓存到应用服务器内存,如:Guava、Ehcache…等等都是使用较多的本地缓存。
  • 分布式缓存:通过 Redis、Memcached …等技术实现多级缓存,支持水平扩展、和高可用。

负载均衡

负载均衡,也是高并发的常见手段。

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常见的负载均衡,有硬件的负载均衡、以及软件的负载均衡。

比如:

硬件负载均衡器

如 F5、A10 …等,硬件的效果最好,但是就是比较贵。

软件负载均衡

如 Nginx、LVS、HAProxy …等,软件负载均衡相对硬件效果差一点,但是省钱啊。

分库分表

当数据量比较大的时候,都会考虑到“分库分表”,这里就会涉及到:垂直拆分、和水平拆分…等等拆分方式。

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  • 垂直分库:按业务模块拆分,例如将用户表、订单表分到不同的数据库。
  • 水平分库:将同一张表的数据按一定规则(如用户 ID)分到不同的数据库实例上。
  • 分表:将数据按一定规则分成多个表存储,减少单表的数据量和索引压力。

消息中间件

如果数据库压力大,你肯定想到缓存,除此之外,就会涉及到消息中间件,这也是一大利器。

通过消息队列进行异步处理,解耦系统组件,避免高峰期的请求压力直接传递到数据库、或后端系统。

比如:高并发最典型的场景,就是:异步处理、削峰填谷、…等等。

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削峰填谷:是高并发系统中常用的一种架构设计模式,主要用于平衡系统在高并发场景下的负载压力。

它的核心思想:削峰、和填谷。

削峰

什么是削峰呢?

削峰就是:在并发请求达到峰值时,系统无法在短时间内处理所有请求,可以通过一些手段将请求削减,或者暂时存储起来,这就是削峰。

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当请求量过大时,生产者(发起请求的一方)会将请求写入消息队列,消费者(处理请求的一方)则以相对较慢的速度从队列中读取数据并处理,这样系统不至于在短时间内被大量请求压垮。

通过“削峰”的方式,可以避免系统在短时间内被巨量的请求压垮。

填谷

填谷就是:当系统处于较低负载时,可以从之前存储的请求中逐步取出,充分利用系统的剩余资源来处理这些积压的任务或请求。

比如:当请求量减少时,消费者继续从队列中获取消息处理,保证资源充分利用,不会因为请求量减少而让资源闲置。

最典型的场景:就是秒杀活动,通常会产生大量瞬时请求,系统往往无法在同一时间处理所有请求。

可以使用消息队列对请求进行缓冲,后台逐步处理订单,避免系统崩溃。

以上,是 QPS 多少才算高并发详细解析,欢迎评论区留言交流或拓展。

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