모놀리식 애플리케이션의 성능을 향상하는 방법
Despite the growing popularity of microservices due to their scalability and flexibility, many applications still use monolithic design. For many use cases, monolithic applications—where the system is designed as a single unit—can be successful. However, performance may suffer as these systems get larger and more complicated. A complete transition to microservices is not always necessary to increase a monolith's performance. You may significantly increase the performance of your monolith without having to undertake a big architectural rework if you employ the appropriate tactics.
This article will discuss ways to optimize code efficiency, database interactions, caching, and infrastructure scaling in order to enhance the performance of monolithic applications.
1. Optimize Database Queries and Indexing
Inefficient database queries are one of the most frequent bottlenecks in monolithic programs. Considerable performance gains can be achieved by optimizing the way your application communicates with the database.
Strategies:
? Index Optimization: Ensure that your most frequently queried fields have proper indexes.
? Query Optimization: Avoid N+1 query problems by using eager loading or batch fetching techniques. Ensure that complex queries are optimized for speed.
? Use Stored Procedures: Offload complex business logic to the database with stored procedures to reduce the data transferred between the application and database.
Example: Improving Query Efficiency
❌ Instead of:
SELECT * FROM orders WHERE customer_id = 123;
✅ Use:
SELECT order_id, order_date FROM orders WHERE customer_id = 123 AND status = 'completed';
2. Implement Caching Strategies
One effective way to lessen the strain on your application and database is to use caching. Reaction times can be greatly accelerated by storing frequently accessed data.
Strategies:
? In-Memory Caching: Use tools like Redis or Memcached to cache frequently requested data in memory.
? HTTP Caching: Implement client-side and server-side caching for HTTP requests to avoid processing the same data multiple times.
? Query Result Caching: Cache the results of database queries that don’t change often, like product details or static data.
Example: Implementing Redis Cache in Node.js
import redis from 'redis'; const client = redis.createClient(); const getCachedData = async (key: string, fetchFunction: Function) => { return new Promise((resolve, reject) => { client.get(key, async (err, data) => { if (err) reject(err); if (data) { resolve(JSON.parse(data)); } else { const freshData = await fetchFunction(); client.setex(key, 3600, JSON.stringify(freshData)); // Cache for 1 hour resolve(freshData); } }); }); };
3. Reduce Monolith Complexity with Modularization
Monolithic apps frequently accrue technological debt and get harder to maintain as they get bigger. You can improve maintainability and speed by breaking down intricate business logic into smaller, more manageable components by modularizing your monolith.
Strategies:
? Service Layer Refactoring: Refactor your monolithic services into distinct modules based on functionality, which can improve performance and reduce interdependencies.
? Domain-Driven Design (DDD): Organize your codebase into domains with clear boundaries and responsibilities. This approach helps to isolate performance issues and allows for easier scaling of individual components.
? Code Decomposition: Split up large functions or classes into smaller, more efficient ones.
4. Horizontal Scaling
Scaling a monolithic application can be more challenging than scaling microservices, but horizontal scaling is still achievable. By adding more instances of the entire application and distributing traffic between them, you can handle higher loads.
Strategies:
? Load Balancers: Use a load balancer to distribute traffic evenly across multiple instances of your monolith.
? Stateless Services: Ensure your monolith’s services are stateless so that any instance can handle any request without depending on previous states.
? Auto-Scaling: Use cloud services like AWS Elastic Beanstalk or Kubernetes to automatically scale your monolith based on load.
Example: Scaling with NGINX
upstream backend { server backend1.example.com; server backend2.example.com; server backend3.example.com; } server { location / { proxy_pass http://backend; } }
5. Asynchronous Processing
For resource-intensive tasks that don’t need to be completed in real-time (like sending emails, processing large data sets, or generating reports), implementing asynchronous processing can significantly reduce the load on your monolith.
Strategies:
? Task Queues: Use tools like RabbitMQ, Amazon SQS, or BullMQ for Node.js to offload time-consuming tasks to a background queue.
? Job Scheduling: Schedule jobs to be processed during off-peak hours to reduce the real-time load on your system.
? Worker Threads: In environments like Node.js, leverage worker threads to execute CPU-intensive tasks without blocking the main thread.
Example: Using BullMQ for Asynchronous Processing in Node.js
import { Queue } from 'bullmq'; const emailQueue = new Queue('emailQueue'); const sendEmail = async (emailData) => { await emailQueue.add('sendEmailJob', emailData); }; // Worker to process the job const emailWorker = new Worker('emailQueue', async job => { // Logic for sending email console.log(`Sending email to ${job.data.recipient}`); });
6. Improve I/O Operations
Monolithic applications often become slow due to inefficient I/O operations, such as file handling or API requests. Optimizing I/O operations can reduce waiting times and improve the overall responsiveness of the application.
Strategies:
? Batch Processing: Where possible, process data in batches rather than one at a time. For example, instead of saving each file separately, group them into a batch operation.
? Stream Data: Use streaming APIs for file and network I/O to handle data incrementally, reducing memory overhead and improving speed.
? Non-blocking I/O: Implement non-blocking I/O to improve the responsiveness of your application, especially in environments like Node.js.
7. Leverage Containerization
Even though your application is monolithic, you can leverage containers (e.g., Docker) to isolate different components, improve resource allocation, and enable easier scaling.
Strategies:
? Containerize Your Monolith: Dockerize your application to ensure consistent deployments and resource management.
? Use Kubernetes for Orchestration: Kubernetes can help you manage the scaling and availability of your monolith by running multiple containerized instances.
Conclusion
If optimized appropriately, monolithic programs can nevertheless deliver good performance. You may greatly increase the performance and dependability of your monolith by concentrating on important areas like database interactions, caching, modularization, and horizontal scaling. Even though microservices have numerous benefits, a well-optimized monolith can continue to meet your needs for many years with the correct approaches.
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Python은 부드러운 학습 곡선과 간결한 구문으로 초보자에게 더 적합합니다. JavaScript는 가파른 학습 곡선과 유연한 구문으로 프론트 엔드 개발에 적합합니다. 1. Python Syntax는 직관적이며 데이터 과학 및 백엔드 개발에 적합합니다. 2. JavaScript는 유연하며 프론트 엔드 및 서버 측 프로그래밍에서 널리 사용됩니다.

웹 개발에서 JavaScript의 주요 용도에는 클라이언트 상호 작용, 양식 검증 및 비동기 통신이 포함됩니다. 1) DOM 운영을 통한 동적 컨텐츠 업데이트 및 사용자 상호 작용; 2) 사용자가 사용자 경험을 향상시키기 위해 데이터를 제출하기 전에 클라이언트 확인이 수행됩니다. 3) 서버와의 진실한 통신은 Ajax 기술을 통해 달성됩니다.

실제 세계에서 JavaScript의 응용 프로그램에는 프론트 엔드 및 백엔드 개발이 포함됩니다. 1) DOM 운영 및 이벤트 처리와 관련된 TODO 목록 응용 프로그램을 구축하여 프론트 엔드 애플리케이션을 표시합니다. 2) Node.js를 통해 RESTFULAPI를 구축하고 Express를 통해 백엔드 응용 프로그램을 시연하십시오.

보다 효율적인 코드를 작성하고 성능 병목 현상 및 최적화 전략을 이해하는 데 도움이되기 때문에 JavaScript 엔진이 내부적으로 작동하는 방식을 이해하는 것은 개발자에게 중요합니다. 1) 엔진의 워크 플로에는 구문 분석, 컴파일 및 실행; 2) 실행 프로세스 중에 엔진은 인라인 캐시 및 숨겨진 클래스와 같은 동적 최적화를 수행합니다. 3) 모범 사례에는 글로벌 변수를 피하고 루프 최적화, Const 및 Lets 사용 및 과도한 폐쇄 사용을 피하는 것이 포함됩니다.

Python과 JavaScript는 커뮤니티, 라이브러리 및 리소스 측면에서 고유 한 장점과 단점이 있습니다. 1) Python 커뮤니티는 친절하고 초보자에게 적합하지만 프론트 엔드 개발 리소스는 JavaScript만큼 풍부하지 않습니다. 2) Python은 데이터 과학 및 기계 학습 라이브러리에서 강력하며 JavaScript는 프론트 엔드 개발 라이브러리 및 프레임 워크에서 더 좋습니다. 3) 둘 다 풍부한 학습 리소스를 가지고 있지만 Python은 공식 문서로 시작하는 데 적합하지만 JavaScript는 MDNWebDocs에서 더 좋습니다. 선택은 프로젝트 요구와 개인적인 이익을 기반으로해야합니다.

개발 환경에서 Python과 JavaScript의 선택이 모두 중요합니다. 1) Python의 개발 환경에는 Pycharm, Jupyternotebook 및 Anaconda가 포함되어 있으며 데이터 과학 및 빠른 프로토 타이핑에 적합합니다. 2) JavaScript의 개발 환경에는 Node.js, VScode 및 Webpack이 포함되어 있으며 프론트 엔드 및 백엔드 개발에 적합합니다. 프로젝트 요구에 따라 올바른 도구를 선택하면 개발 효율성과 프로젝트 성공률이 향상 될 수 있습니다.

C와 C는 주로 통역사와 JIT 컴파일러를 구현하는 데 사용되는 JavaScript 엔진에서 중요한 역할을합니다. 1) C는 JavaScript 소스 코드를 구문 분석하고 추상 구문 트리를 생성하는 데 사용됩니다. 2) C는 바이트 코드 생성 및 실행을 담당합니다. 3) C는 JIT 컴파일러를 구현하고 런타임에 핫스팟 코드를 최적화하고 컴파일하며 JavaScript의 실행 효율을 크게 향상시킵니다.

Python은 데이터 과학 및 자동화에 더 적합한 반면 JavaScript는 프론트 엔드 및 풀 스택 개발에 더 적합합니다. 1. Python은 데이터 처리 및 모델링을 위해 Numpy 및 Pandas와 같은 라이브러리를 사용하여 데이터 과학 및 기계 학습에서 잘 수행됩니다. 2. 파이썬은 간결하고 자동화 및 스크립팅이 효율적입니다. 3. JavaScript는 프론트 엔드 개발에 없어서는 안될 것이며 동적 웹 페이지 및 단일 페이지 응용 프로그램을 구축하는 데 사용됩니다. 4. JavaScript는 Node.js를 통해 백엔드 개발에 역할을하며 전체 스택 개발을 지원합니다.
