【摘 要】隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市的污水和廢水排放呈明顯上升趨勢(shì)，大多數(shù)污水處理廠的信息化建設(shè)與該市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展已極不適應(yīng)，已不能滿(mǎn)足該市現(xiàn)代化城市運(yùn)行管理及城市發(fā)展的要求，鑒于這種情況，昆明市污水處理公司進(jìn)行了信息化綜合管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)工作。該平臺(tái)采用了B/S三層架構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)立了單獨(dú)的WEB服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，整個(gè)系統(tǒng)包括了遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)提交系統(tǒng)。公司人事、資產(chǎn)、工資、報(bào)表分析、公文處理這幾個(gè)子系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)之初便采取了一系列的服務(wù)器優(yōu)化措施，而在系統(tǒng)投入運(yùn)行之后，這些措施確實(shí)也達(dá)到了預(yù)期的效果。在該項(xiàng)目投入運(yùn)行之后，大幅度的提高了該公司的業(yè)務(wù)效率及領(lǐng)導(dǎo)決策水平。

【關(guān)鍵字】污水處理 信息 優(yōu)化

在昆明市污水處理公司的信息化管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)工作共歷時(shí)8個(gè)多月，共經(jīng)歷了系統(tǒng)的需求分析、架構(gòu)設(shè)計(jì)、概要設(shè)計(jì)和部分代碼編寫(xiě)和測(cè)試工作。

通過(guò)對(duì)該項(xiàng)目做詳細(xì)的需求分析，該公司下屬有8個(gè)污水處理分廠和若干個(gè)泵站，而每個(gè)污水處理分廠的業(yè)務(wù)范圍又不盡相同，其業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量比較龐大。對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，可以斷定，隨著時(shí)間后移，數(shù)據(jù)量的日益龐大一定會(huì)大大降低系統(tǒng)的使用效率。所以，在設(shè)計(jì)之初就從項(xiàng)目的硬件和軟件上做出充分的系統(tǒng)優(yōu)化準(zhǔn)備，從整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)到程序代碼的編寫(xiě)都盡量考慮到系統(tǒng)優(yōu)化措施。

一、在軟件設(shè)計(jì)采取了若干措施一提高系統(tǒng)效率

（一）在架構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，采用了B/S三層架構(gòu)，且對(duì)中間業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)庫(kù)層分別設(shè)計(jì)了獨(dú)立服務(wù)器。使業(yè)務(wù)處理邏輯和數(shù)據(jù)庫(kù)操作在不同的服務(wù)器上執(zhí)行，這樣的效率顯然要優(yōu)于將業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)庫(kù)層置于同一臺(tái)服務(wù)器的做法。

（二）對(duì)應(yīng)用程序的優(yōu)化，首先是要選擇優(yōu)秀的語(yǔ)言平臺(tái)，要求開(kāi)發(fā)出的頁(yè)面具有高性能、高彈性。該項(xiàng)目選用了ASP.NET。在代碼中盡量將經(jīng)常使用的對(duì)象存儲(chǔ)在session和application中，但有一點(diǎn)，太大的對(duì)象最好不要存在它們里面，這樣占用了較多的內(nèi)存。對(duì)代碼的優(yōu)化方面雖然是比較繁瑣的工作，但卻很重要，項(xiàng)目中，我們?cè)?jīng)遇到系統(tǒng)測(cè)試時(shí)可用內(nèi)存不斷縮小的情況。若是簡(jiǎn)單的采取擴(kuò)充內(nèi)存的方案，不可能從根本上解決問(wèn)題。隨著時(shí)間推移，總有內(nèi)存耗盡系統(tǒng)崩潰的時(shí)候。針對(duì)這種情況，我們對(duì)內(nèi)存進(jìn)行了跟蹤，對(duì)代碼進(jìn)行分析，最終發(fā)現(xiàn)，是某些組件在調(diào)用過(guò)程中造成了循環(huán)調(diào)用，導(dǎo)致無(wú)法運(yùn)行垃圾回收，不能釋放內(nèi)存。在對(duì)這些問(wèn)題代碼進(jìn)行修改后，解決了這個(gè)問(wèn)題。

（三）采取了頁(yè)面緩存機(jī)制，經(jīng)常被訪問(wèn)到的頁(yè)面只占總頁(yè)面數(shù)的很少一部分，對(duì)這部分頻繁訪問(wèn)的頁(yè)面采取了被動(dòng)緩存機(jī)制。這樣，當(dāng)用戶(hù)需要訪問(wèn)這些頁(yè)面的時(shí)候，不需要訪問(wèn)WEB服務(wù)器，而直接從本地機(jī)器緩存中讀取給用戶(hù)，減小了網(wǎng)絡(luò)流量，提高了訪問(wèn)速度。但這里有一點(diǎn)要注意，對(duì)頁(yè)面緩存時(shí)間的設(shè)置不能太長(zhǎng)，這樣會(huì)浪費(fèi)內(nèi)存資源。

（四）數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)對(duì)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的效率也有很大的影響。首先從設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)上，我們采取了比如對(duì)于查詢(xún)操作選擇合適的索引，使設(shè)計(jì)的表的列數(shù)盡量少，盡量不使用鏈接操作，對(duì)SQL語(yǔ)言的編寫(xiě)也遵循了一些原則。另外因?yàn)槲覀冞x用的是.net開(kāi)發(fā)平臺(tái)，采用的是ADO.NET數(shù)據(jù)庫(kù)連接方式，而ADO.NET與MS SQL SERVER有比較好的集成，訪問(wèn)速度較其他數(shù)據(jù)庫(kù)有明顯速度優(yōu)勢(shì)。我們選用了MS SQL SERVER作為數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)。再次在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器端采用了存儲(chǔ)過(guò)程，采用存儲(chǔ)過(guò)程明顯降低了網(wǎng)絡(luò)流量，并且降低了業(yè)務(wù)層與數(shù)據(jù)層的交互頻率，且因?yàn)榇鎯?chǔ)過(guò)程為編譯好的類(lèi)似批執(zhí)行方式，所以比執(zhí)行從業(yè)務(wù)層發(fā)送過(guò)來(lái)的SQL語(yǔ)言速度有明顯提高。對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)的連接，我們充分利用了ADO.NET的數(shù)據(jù)庫(kù)連接池機(jī)制。系統(tǒng)將數(shù)據(jù)庫(kù)的連接放在連接池中，需要時(shí)取出，不需時(shí)放回，等待下一次連接請(qǐng)求，降低了對(duì)服務(wù)器資源的浪費(fèi)，大大改善了打開(kāi)和關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)性能的影響。

（五）在對(duì)大量數(shù)據(jù)的查詢(xún)提取操作上，采取了分頁(yè)機(jī)制，但不是傳統(tǒng)的分頁(yè)，傳統(tǒng)分頁(yè)是采用取出所有記錄，然后進(jìn)行分頁(yè)，這樣沒(méi)能緩解數(shù)據(jù)庫(kù)的壓力，我們采用了按頁(yè)面顯示需要分頁(yè)從數(shù)據(jù)庫(kù)中動(dòng)態(tài)取出數(shù)據(jù)的機(jī)制。大大減少了數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)所用的實(shí)踐。

（六）降低數(shù)據(jù)量。一般來(lái)說(shuō)，大量的Web頁(yè)面?zhèn)鬏攦?nèi)容都由圖像文件和其它二進(jìn)制格式文件組成；某圖書(shū)館應(yīng)用開(kāi)發(fā)中我們?cè)O(shè)法減少GIF文件對(duì)顏色的使用，并調(diào)整JPEG格式文件大小。隨著Html文檔日趨復(fù)雜和javascript的大量運(yùn)用，通過(guò)減少HTML或JavaScfipt文檔中的空白來(lái)壓縮頁(yè)面，能大大減少文件尺寸。

二、在軟件優(yōu)化的基礎(chǔ)上，對(duì)硬件也做了相應(yīng)的優(yōu)化我們

（一）對(duì)于該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，因?yàn)槲鬯幚砉镜臉I(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量龐大，而對(duì)大數(shù)據(jù)量的插入、修改、查詢(xún)、分析工作對(duì)服務(wù)器的負(fù)擔(dān)較重，我們采取了將該公司管理數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)放置在不同數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上的方式。且其存儲(chǔ)器采用由3快硬盤(pán)組成的冗余廉價(jià)磁盤(pán)陣列RAID1，并將每個(gè)表的數(shù)據(jù)均勻分布在3塊磁盤(pán)上，因?yàn)閰⑴c陣列的3塊磁盤(pán)保持同樣的繁忙程度，可以有多個(gè)磁盤(pán)磁頭并行對(duì)一張表進(jìn)行插入、修改、查詢(xún)工作，從而大大提高了其I/O性能。

（二）分析整個(gè)系統(tǒng)，可能外部訪問(wèn)對(duì)WEB服務(wù)器的壓力不會(huì)太大，但內(nèi)部對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的處理隨著數(shù)據(jù)量的增加可能壓力較大，鑒于這種實(shí)際，我們采取了設(shè)置一臺(tái)web服務(wù)器來(lái)處理HTTP請(qǐng)求，而另外部署了2臺(tái)機(jī)器作為業(yè)務(wù)服務(wù)器，使Web只有最少的任務(wù)，把實(shí)際處理交給各個(gè)應(yīng)用服務(wù)器處理，然后返回結(jié)果給Browser。

（三）對(duì)2臺(tái)業(yè)務(wù)服務(wù)器，采取了軟件負(fù)載均衡措施。通過(guò)上述措施的采取，一方面提高了系統(tǒng)的可用性和效率，另一方面，為以后系統(tǒng)功能的擴(kuò)充留下了充分的空間。使該系統(tǒng)在若干年內(nèi)不會(huì)被時(shí)代所淘汰。本項(xiàng)目的實(shí)施是系統(tǒng)優(yōu)化工程極好的實(shí)踐，為今后類(lèi)似系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)提供了可供借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

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