轻松控制 QPS，掌握并发与 QPS 的完美平衡
2023-10-28 18:00:37
并发与 QPS：掌控前端开发的双刃剑
前言
在前端开发领域，并发和 QPS 是两大密不可分的概念，它们犹如双刃剑，既能提高系统性能，又可能导致系统崩溃。因此，妥善控制并发和 QPS 至关重要。
并发：多任务处理的利刃
并发 是指同时执行多个任务的能力。高并发可以有效提升系统的吞吐量，缩短用户的等待时间，带来更流畅的用户体验。然而，过高的并发也可能导致系统不堪重负，陷入崩溃的境地。因此，我们需要对并发进行合理控制。
QPS：吞吐量的衡量尺度
QPS （每秒查询率）是衡量系统性能的重要指标，它表示系统每秒能够处理的请求数。高 QPS 意味着系统具有更高的吞吐量，可以处理更多的请求。但是，过高的 QPS 可能会耗尽系统资源，影响系统的稳定性。因此，我们需要对 QPS 进行有效控制。
万能并发控制法：队列的巧妙运用
这里，我们介绍一种万能的并发控制方法，它巧妙地利用了 Promise 的特性。这种方法的原理是使用一个队列来管理并发任务。当需要执行一个任务时，我们会将其加入队列。当队列中的任务数达到并发数上限时，我们会停止向队列中添加任务。当队列中的任务执行完成后，我们会从队列中移除该任务，并继续执行下一个任务。
// 定义队列
const queue = [];
// 定义并发数上限
const concurrencyLimit = 10;
// 执行任务
function executeTask(task) {
return new Promise((resolve, reject) => {
// 模拟任务执行
setTimeout(() => {
console.log(`任务 ${task} 执行完成`);
resolve();
}, 1000);
});
}
// 控制并发
async function controlConcurrency() {
while (queue.length > 0) {
// 判断队列中的任务数是否达到并发数上限
if (queue.length >= concurrencyLimit) {
// 如果达到上限，则等待队列中的任务执行完成
await Promise.all(queue);
}
// 从队列中取出一个任务
const task = queue.shift();
// 执行任务
await executeTask(task);
}
}
// 添加任务到队列
for (let i = 0; i < 100; i++) {
queue.push(i);
}
// 控制并发
controlConcurrency();
QPS 控制：定时器的精确调节
上述方法可以有效控制并发数，但无法控制 QPS。要控制 QPS，我们需要对任务执行时间进行控制。
QPS 控制的原理 十分巧妙，它使用一个定时器来控制任务执行的频率。当需要执行一个任务时，我们会先判断当前时间是否满足执行条件。如果满足，则执行任务。否则，我们需要等待一段时间，直到满足执行条件为止。
// 定义 QPS
const qps = 10;
// 定义上次执行任务的时间
let lastExecuteTime = 0;
// 执行任务
function executeTask(task) {
return new Promise((resolve, reject) => {
// 模拟任务执行
setTimeout(() => {
console.log(`任务 ${task} 执行完成`);
resolve();
}, 1000);
});
}
// 控制 QPS
async function controlQPS() {
while (true) {
// 计算当前时间与上次执行任务的时间差
const timeDiff = Date.now() - lastExecuteTime;
// 判断当前时间是否满足执行条件
if (timeDiff >= 1000 / qps) {
// 如果满足条件，则执行任务
await executeTask(task);
// 更新上次执行任务的时间
lastExecuteTime = Date.now();
} else {
// 如果不满足条件，则等待一段时间
await new Promise((resolve) => {
setTimeout(resolve, 1000 / qps - timeDiff);
});
}
}
}
// 控制 QPS
controlQPS();
结语：并发与 QPS 的和谐共舞
通过对并发和 QPS 的合理控制，我们可以打造出高性能、稳定可靠的前端系统。并发犹如一把利刃，斩断延迟，提升效率；QPS 则如同一杆秤，平衡吞吐量，保障稳定性。只有掌握了并发与 QPS 的双刃剑，才能驾驭前端开发的浩瀚海洋。
常见问题解答
-
并发与并行有什么区别？
并发是指同时执行多个任务，而并行是指同时使用多个处理器或核心执行多个任务。 -
为什么我们需要控制并发？
过高的并发会导致系统资源枯竭，影响系统的稳定性和性能。 -
如何确定最佳的并发数？
最佳的并发数因系统和具体场景而异，需要通过测试和优化来确定。 -
为什么 QPS 比 TPS 更常用？
QPS（每秒查询率）比 TPS（每秒事务数）更常用，因为它可以更准确地衡量系统处理请求的能力，不受事务大小的影响。 -
如何改善 QPS？
通过优化代码、使用缓存、减少不必要的请求和采用分布式架构等方法可以改善 QPS。
