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后端源代码优化技巧:提升性能与安全性的实战指南

后端源代码优化技巧:提升性能与安全性的实战指南 一

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后端性能优化的核心策略

数据库查询是后端性能的常见瓶颈。使用EXPLAIN分析慢查询,发现全表扫描时,记得添加复合索引。但别过度索引,每个额外索引都会增加写入开销。JOIN操作超过3个表时,考虑拆分成单表查询,用程序内存做关联。

缓存机制要分层设计:

  • 一级缓存用本地内存(Caffeine/Guava)
  • 二级缓存上Redis集群
  • 热点数据做多级缓存预热
  • 注意缓存雪崩问题,设置随机过期时间很关键。

    优化手段 性能提升 实现成本
    Nginx动静分离 40-60%
    数据库分库分表 70-90%

    安全防护的代码级实践

    参数校验要贯穿整个调用链。Spring Validation的@Validated注解只是基础,对于复杂业务规则,需要自定义校验器。特别注意金额类参数必须用BigDecimal,避免浮点精度问题。

    SQL注入防护有三重保障:

  • 永远用PreparedStatement
  • MyBatis严格使用#{}占位符
  • 定期用SQL注入工具扫描代码
  • 敏感数据加密要注意:

  • 密码必须加盐哈希
  • 传输层用TLS1.3
  • 配置文件中的密钥要加密存储
  • 日志过滤银行卡号等字段
  • 微服务架构的源码设计

    接口定义遵循RESTful规范时,版本控制通过URL路径实现更直观。比如/api/v1/users比放在Header里更易维护。服务间调用推荐FeignClient,但要注意:

  • 设置合理的connectTimeout( 200-500ms)
  • 开启Hystrix熔断
  • 重试机制要幂等
  • 分布式事务的代码实现中,Saga模式比TCC更适用于长事务。每个参与服务都要实现补偿接口,补偿逻辑必须保证等幂性。 补偿操作记录到专门的事务日志表。


    数据库查询慢的时候,先别急着加索引,得用EXPLAIN好好看看执行计划。重点关注type列是不是出现了ALL这种全表扫描的情况,还有rows列显示的扫描行数是不是明显超出预期。比如一个用户表才1万条数据,但某个查询居然扫描了8000行,这肯定有问题。这时候就该看看查询条件里用到的字段,特别是那些经常出现在WHERE、JOIN和ORDER BY里的字段,给它们建个联合索引效果会立竿见影。

    不过索引也不是越多越好,每个额外的索引都会拖慢写入速度。一般来说,单个表的索引数量最好控制在5-8个之间,再多的话INSERT和UPDATE操作就会明显变慢。而且建索引也得讲究策略,比如用户表的手机号字段经常用来查询,但如果是加密存储的,直接建索引效果可能不好,这时候可以考虑建个前缀索引。还有那些区分度很低的字段,比如性别这种只有男女两种值的,单独建索引基本没啥用,不如和其他字段一起建复合索引。


    常见问题解答

    如何判断数据库是否需要添加索引?

    通过EXPLAIN分析慢查询日志,关注type列出现ALL(全表扫描)或rows列数值过大的查询。对于WHERE条件中的高频字段、JOIN关联字段和ORDER BY字段, 创建复合索引。但要注意单个表的索引数量控制在5-8个以内,避免影响写入性能。

    缓存穿透和缓存雪崩有什么区别?

    缓存穿透是指查询不存在的数据(如非法ID),导致请求直接打到数据库,解决方案是缓存空对象或使用布隆过滤器。缓存雪崩是指大量缓存同时失效引发数据库瞬时压力,可通过设置5-30分钟的随机过期时间来避免,并配合熔断机制保护数据库。

    为什么金额计算必须用BigDecimal?

    float和double采用二进制浮点运算,在处理0.1这类十进制小数时会产生精度丢失(如0.1+0.2=0.30000000000000004)。BigDecimal采用十进制运算,特别适合金融场景,初始化时必须使用String构造器,避免直接传double值。

    微服务接口版本控制哪种方式更好?

    URL路径版本(/v1/api)适合快速迭代的前期项目,Header版本(Accept: version=1.0)更利于API网关统一管理。 用户量在10万以下的应用采用URL版本,超过50万用户量的复杂系统 使用Header版本配合API网关。

    分布式事务补偿机制如何保证幂等性?

    每个补偿操作需要记录事务ID+操作类型组成的唯一键,在补偿前先查询事务日志表。 采用”预检-执行-确认”三步流程,配合数据库乐观锁(version字段)或Redis分布式锁,确保补偿操作最多执行一次。

    原文链接:https://www.mayiym.com/20299.html,转载请注明出处。
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