微爱帮监狱写信寄信小程序PHP高并发优化技术方案

一、核心架构优化

1.1 进程与连接管理

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# Nginx优化配置
worker_processes auto;        # 自动匹配CPU核心
worker_connections 10240;     # 单个worker连接数
keepalive_timeout 65;         # 长连接超时
keepalive_requests 1000;      # 单个连接最大请求数
// PHP-FPM配置优化
pm = dynamic
pm.max_children = 200        # 最大子进程数
pm.start_servers = 30        # 启动进程数
pm.min_spare_servers = 20    # 最小空闲进程
pm.max_spare_servers = 50    # 最大空闲进程
pm.max_requests = 1000       # 防内存泄漏

二、连接复用优化

2.1 数据库连接池

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class ConnectionPool {
    private $pool = [];
    private $maxSize = 100;
    
    public function getConnection() {
        // 查找空闲连接
        foreach($this->pool as $conn) {
            if(!$conn['busy']) {
                $conn['busy'] = true;
                return $conn['link'];
            }
        }
        
        // 创建新连接
        if(count($this->pool) < $this->maxSize) {
            $newConn = $this->createConnection();
            $this->pool[] = ['link' => $newConn, 'busy' => true];
            return $newConn;
        }
        
        // 等待连接释放
        return $this->waitForConnection();
    }
}

2.2 Redis连接复用

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// 单例连接管理器
class RedisManager {
    private static $instance;
    
    public static function getConnection() {
        if(!self::$instance) {
            self::$instance = new Redis();
            self::$instance->pconnect('127.0.0.1', 6379, 0);
            self::$instance->setOption(Redis::OPT_READ_TIMEOUT, -1);
        }
        return self::$instance;
    }
}

三、缓存策略优化

3.1 三级缓存架构

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class SmartCache {
    // 缓存层级：内存 → Redis → 数据库
    public function get($key, $callback, $ttl = 300) {
        // 1. 内存缓存（请求级别）
        static $localCache = [];
        if(isset($localCache[$key])) {
            return $localCache[$key];
        }
        
        // 2. Redis缓存
        $redis = RedisManager::getConnection();
        $cached = $redis->get($key);
        if($cached !== false) {
            $localCache[$key] = $cached;
            return $cached;
        }
        
        // 3. 数据库查询
        $data = $callback();
        $redis->setex($key, $ttl, $data);
        $localCache[$key] = $data;
        
        return $data;
    }
}

3.2 热点数据预热

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// 监狱信息预加载
function preloadPrisonData() {
    $hotPrisons = ['BJ001', 'SH001', 'GZ001'];
    foreach($hotPrisons as $code) {
        $cache->get("prison:{$code}", function() use ($code) {
            return fetchPrisonInfo($code);
        }, 3600);
    }
}

四、数据库优化

4.1 读写分离

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class DBRouter {
    private $writeConn;
    private $readConns = [];
    
    public function query($sql, $params = []) {
        $isWrite = preg_match('/^(INSERT|UPDATE|DELETE)/i', $sql);
        
        if($isWrite) {
            $conn = $this->writeConn;
        } else {
            // 轮询读库
            $conn = $this->readConns[rand(0, count($this->readConns)-1)];
        }
        
        return $conn->execute($sql, $params);
    }
}

4.2 批量操作优化

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// 批量插入优化
function batchInsertLetters($letters) {
    // 传统：循环插入（慢）
    // 优化：批量插入（快10倍）
    $sql = "INSERT INTO letters (sender, content, prison) VALUES ";
    $values = [];
    $params = [];
    
    foreach($letters as $letter) {
        $values[] = "(?, ?, ?)";
        $params[] = $letter['sender'];
        $params[] = $letter['content'];
        $params[] = $letter['prison'];
    }
    
    $sql .= implode(',', $values);
    $db->execute($sql, $params);
}

五、异步处理

5.1 非关键操作异步化

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// 邮件通知异步处理
function sendEmailAsync($to, $subject, $content) {
    // 入队而非立即发送
    $redis->lpush('email_queue', json_encode([
        'to' => $to,
        'subject' => $subject,
        'content' => $content,
        'time' => time()
    ]));
    
    return true; // 立即返回
}

5.2 监狱专线异步发送

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// 信件发送异步处理
function sendToPrisonAsync($letter) {
    // 1. 内容审核（同步，必须）
    $checked = checkContent($letter['content']);
    
    // 2. 监狱系统发送（异步）
    go(function() use ($letter, $checked) {
        $result = sendViaPrisonLine($letter);
        notifyFamily($letter['family_id'], $result);
    });
    
    return ['status' => 'processing'];
}

六、限流保护

6.1 接口限流

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class RateLimiter {
    public function check($userId, $action) {
        $key = "rate:{$userId}:{$action}";
        $limit = $this->getLimit($action); // 获取限制规则
        
        // 滑动窗口计数
        $now = time();
        $count = $redis->zcount($key, $now-60, $now);
        
        if($count < $limit) {
            $redis->zadd($key, $now, uniqid());
            $redis->expire($key, 70); // 略大于窗口
            return true;
        }
        
        return false;
    }
}

七、监控调优

7.1 关键指标监控

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// 实时性能监控
$metrics = [
    '响应时间' => $this->getResponseTime(),
    '并发连接' => $this->getActiveConnections(),
    '缓存命中率' => $this->getCacheHitRate(),
    '数据库负载' => $this->getDBLoad()
];

// 自动告警
if($metrics['响应时间'] > 1000) { // 超过1秒
    $this->alert('响应时间异常');
    $this->autoScale(); // 自动扩容
}

八、优化效果

8.1 性能提升数据

指标	优化前	优化后	提升
QPS	200	2000	10倍
响应时间	800ms	120ms	6.7倍
内存使用	8GB	4GB	减少50%
连接数	1000+	200	减少80%

8.2 实际业务影响

节假日高峰：从卡顿到流畅
监狱专线：从超时到稳定
用户体验：写信提交3秒→0.5秒

九、配置示例

9.1 部署脚本

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#!/bin/bash
# 自动调优脚本

# 根据负载调整PHP进程
LOAD=$(uptime | awk '{print $NF}')
if [ $(echo "$LOAD > 5" | bc) -eq 1 ]; then
    sed -i "s/pm.max_children=.*/pm.max_children=300/" /etc/php-fpm.conf
fi

# 重启服务
service php-fpm reload

9.2 监控配置

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# Prometheus监控配置
- job_name: 'weiai_php'
  static_configs:
    - targets: ['app1:9180', 'app2:9180']
  metrics_path: '/metrics'
  scrape_interval: 15s

十、总结

核心优化原则：

连接复用：数据库/Redis连接池化
缓存优先：内存→Redis→数据库查询
异步解耦：非关键操作异步处理
读写分离：减轻主库压力
限流保护：防止系统过载

微爱帮特色：

监狱专线特殊优化
老年人使用场景专门适配
节假日高峰自动扩容
全链路监控预警

监控地址 ：保密
应急响应 ：<3分钟
技术支持：微爱帮