Web系统性能优化相关技术研究及实践

作     者：万心润 

作者单位：武汉纺织大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘军平

授予年度：2023年

学科分类：08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 

主      题：Web系统 性能优化 自适应缓存 前端优化 构件化 

摘      要：随着Web系统的广泛应用以及Web技术的不断进步,Web用户数不断增加,Web应用也从简单的页面展示变成了功能丰富的Web系统。这就要求Web系统在能够应对更多的用户交互和复杂的功能需求同时,还能满足用户性能需求。传统Web系统往往存在页面卡顿、首页加载速度慢、资源加载过多等问题,影响了用户体验。此外,传统Web系统还存在系统代码缺乏模块化、难以复用、系统维护和迭代难的问题。因此,对Web系统进行性能优化具有重要的现实意义。为提高Web系统性能,降低Web系统开发与维护成本,本文从缓存优化、前端优化两个方面对Web系统的性能进行优化,同时利用软件复用与构件化技术提高Web系统的开发效率。本文的主要研究工作如下:(1)针对Web资源的更新频率和访问频率的不同,提出一种基于TTL(time-tolive)的自适应缓存优化方法,该方法根据用户的实时访问量和资源的特征动态调整缓存时间,保证缓存数据一致性和缓存命中率;并改进缓存更新方式,只允许首次访问失效缓存时对缓存数据进行更新,防止缓存击穿问题。本文实验结果表明,相比现有一些缓存方法,本文方法在保证缓存数据一致性的前提下,能较好提升缓存命中率,同时保证缓存失效时,性能影响最小。(2)针对Web网页资源的大小和请求数对网络响应时间的影响,采用资源压缩、图片整合、延迟加载等前端优化方法,减少Web网页资源的传输量和请求次数,加快网页的加载速度,改善用户体验。实际系统中的实验结果表明,相较优化前,本文方法能够大大减少网页资源大小和资源请求数,使网页整体加载速度提升35%以上。(3)针对Web系统的开发成本高和效率低的问题,利用软件复用与构件化开发方法,基于开源框架构建了一个高性能、低耦合、易扩展和易维护的Web系统,降低了系统开发难度和维护成本,提高了开发效率和系统可靠性。