QQ餐厅与系统性能模型

本文以QQ餐厅作为模型，讨论系统性能的主要指标。

QQ餐厅”系统“

QQ餐厅是一个系统。 其中包括各种资源：

• 厨师是 CPU
• 服务员是 内存
• 桌椅板凳是 磁盘IO

这个系统中只运行一个 应用 ，该应用只提供一个 服务 ：就餐服务。显然，系统的所有资源都会用于这个服务。 QQ餐厅当然会有很多客人，称之为 并发用户数 ，或者叫 负载 。

开始的时候客人不多，桌椅板凳或厨师、服务员都可能空闲，叫做 资源闲置 ，已经使用的资源比例叫做 资源利用率 。

随着资源和人的增加，资源利用率也会逐渐增长，并最终达到100%。此时餐厅已经”全速运转“，这是的并发用户数叫做 最佳并发数 ， 所谓”最佳“是指资源已经充分利用，并且每个请求没有额外的等待。

如果某些资源不足，就会发生该资源的利用率已经达到100%，但是其他资源仍有空闲的情况。此时该项资源成为 性能瓶颈 。为避免性能瓶颈，最理想的情况是使得所有资源的利用率同时达到100%，此时各种资源的比例叫做 最佳资源配比 。 QQ餐厅玩家很重要的一项任务就是在餐厅的不断扩建过程中，始终维持各资源的最佳配比。

当客人的数量超过”最佳并发数“时，就会产生额外的等待。也就是说， 等待时间 会随着并发用户数的增加而增长。而从客人的角度来说，等待时间+供餐所需的固有时间（服务员点菜、传菜、结账和厨师做菜等需要的，不可减少的时间）= 响应时间 ，所以等待时间的延长会导致响应时间的延长。而客人的耐心是有限的，如果响应时间过长，客人就会愤然离去，这叫做 响应超时 。

由于响应超时会导致客人的离去，我们应该区分满意离开的客人和因为超时而离开的客人。我们把餐厅在单位时间接待的客人叫做 吞吐量 ，并发用户数-吞吐量=超时的请求。不发生超时情况下的最大并发用户数成为 最大并发数 。 此时系统的吞吐量达到最大。

系统性能指标

在QQ餐厅中，涉及到了很多系统性能指标，让我们来回顾一下：

• 系统，应用，服务
• 资源： CPU、内存、磁盘IO等
• 负载，并发用户数
• 资源利用率、性能瓶颈、资源闲置
• 最佳并发数，最佳资源配比
• 等待时间、响应时间与响应超时
• 吞吐量、最大并发数

当然，由于QQ餐厅的模型比较简单，有一些性能指标没有体现出来：

• 用户响应时间和系统响应时间

  前面的响应时间是从餐厅（系统）角度考虑的，如果从客人（用户）角度考虑，可能还需要加上从家到餐厅以及从餐厅返回到家的时间。

• 吞吐量的计量

  前面把餐厅在单位时间接待的客人数量作为吞吐量，这是因为QQ餐厅进行了简化，假设每位顾客只点一种套餐（一道菜+一份饮料）并且只点一次。更复杂 的情况是根据粒度的不同，分别用每秒完成菜品的数量（流量）、完成点餐的数量（请求）、用餐次数（事务）作为吞吐量的计量，根据需要选择一个或者多个指 标。

小结

综上所述，QQ餐厅是一个系统，玩QQ餐厅就是考虑如何优化系统的性能。 而需要分析系统的哪些性能指标、如何分析决定能否对系统性能进行有效的优化。 这些内容可以继续围观《QQ餐厅与系统性能模型(续)：如何评价系统的性能》。