網站速度很重要。根據百度等主流搜索引擎的說法，您的網站加載速度越快，您在搜索結果中獲得的排名就越高，轉化率也就越高。這就是成都小程序設計時關心網站速度優化的原因。在之前的一篇文章中，我們討論了可衡量您網站性能的工具，以及通過優化網站前端來提高網站加載速度的提示。在本文中，我們將討論后端優化。我們將對加速網站的方式進行排名，向您展示哪些優化對加載時間的影響最大。這意味著我們將首先解決常見問題，例如未優化的查詢，這些問題會降低網站的性能，并且易于識別和修復。我們將通過討論查詢和數據庫優化，緩存，Web托管解決方案以及Content Delivery Network來跟蹤這些簡單的修復程序。
“ N + 1”問題減慢了許多應用程序的速度。當向數據庫中的鏈接字段發出過多的查詢而不是發出一個包含所有需要檢索的記錄的復雜SQL查詢時，就會發生此問題。在全美的內置對象關系映射（ORM）工具中，N + 1問題通過急切的加載得以解決。急切加載時，將通過單個查詢而不是使用多個查詢來請求所有關聯的實體，這會降低應用程序的性能。
此外，我們可以使用Bullet gem減少應用程序查詢的數量。這個gem跟蹤應用程序開發過程中的查詢，并在需要添加緊急加載以解決N + 1問題時以及在最好不使用緊急加載時通知開發人員。
未優化的數據庫也會降低您的網站速度。為了加速數據庫，請考慮使用索引并對數據庫進行規范化和非規范化。下面，我們將為您提供有關如何使用關系數據庫執行此操作的示例。
盡管在設計關系數據庫時規范化是理所當然的事，但一些開發人員有時還是忽略了此過程。
數據庫設計（包括表和列的結構以及它們之間的關系）涉及正常形式的概念，旨在優化數據庫的結構。正常形式表示應用于數據庫的線性規則集，這些規則用于數據庫規范化。數據庫規范化的目的是減少和消除冗余數據，并確保相關的數據依賴性，以避免在數據庫字段中插入，更新或刪除數據時出現問題。
總而言之，規范化可以幫助您減少數據庫占用的空間，并有效地組織數據以提高數據庫性能。
減慢查詢速度的一個常見問題是根本沒有使用或使用不正確的索引。數據庫中的索引與書中的索引具有相同的功能：每個索引元素都包含所需對象的名稱以及顯示其位置的標識符。為數據庫列創建索引，因此查詢無需遍歷所有列即可搜索匹配的數據。而是，數據庫僅搜索索引。但是，請記住，索引可能會降低數據庫的速度。盡管索引加快了數據返回的速度，但它們減慢了數據的插入，更新和刪除的速度。
非規范化是對規范化數據庫的蓄意修改，因此它不符合規范形式。非規范化的主要目標是通過向現有表中添加多余的數據（例如額外的表或屬性）來減少選擇查詢所需的時間，以使數據更易于訪問。
數據庫非規范化可以幫助您解決以下問題：
1、大量的表聯接
我們經常需要將查詢中的大量表連接到規范化數據庫。盡管表聯接是一項資源密集型操作，但此類查詢會消耗服務器資源，并且需要花費一些時間來執行。為了加快這些查詢的速度，請考慮通過對其中一個表添加一個額外的字段來進行非規范化。
2、計算值
通常，執行復雜計算的查詢會降低數據庫的性能。如果您的數據庫定期執行復雜的計算，則有必要在表中添加其他列以容納經常使用且難以計算的數據。創建包含預先計算的值的列可以節省查詢執行期間的大量時間。但是，它還需要及時更新此列中的數據。
3、長田
如果數據庫包含包含長字段（例如Blob和Long）的大表，則可以通過將長字段移到單獨的表來加快查詢處理。
緩存是將數據存儲在緩存中并重新加載的過程，因此不會為每個用戶一遍又一遍地呈現網頁。緩存使用戶可以在短時間內處理大量數據，同時使用最少的服務器資源。
可以在客戶端和服務器端實現緩存。在上一篇文章中，我們討論了客戶端緩存（也稱為瀏覽器緩存），其中包括圖像，HTTP標頭，網頁等的緩存。在本文中，我們將更詳細地討論服務器端緩存。
服務器端緩存是對存儲在服務器上的數據進行緩存；客戶的瀏覽器無法使用此數據。盡管這些是常用的緩存機制，但是每個框架或CMS都有其自己的即用型緩存實現，用于緩存整個網頁，網頁片段和數據庫查詢。
全美中的SQL緩存會緩存選擇查詢的結果。在全美遇到相同的查詢請求的情況下，它將返回緩存的結果，而不是再次查詢數據庫。換句話說，當重復查詢發送到數據庫時，實際上并沒有到達數據庫。第一次返回查詢時，結果存儲在查詢緩存（內存）中，第二次返回查詢時，直接從內存中檢索它。但是請記住，查詢緩存僅是臨時存儲的，這就是為什么您應該選擇低級緩存來長期存儲查詢結果的原因。
片段緩存是最普遍的緩存類型。使用片段緩存時，將緩存單獨的頁面塊。頁面塊的緩存對于動態Web應用程序很有用，因為它們的內容通常會更新，并且緩存的結果可能很快變得無關緊要。此外，復雜的Web應用程序通常包含許多塊和組件。因此，對網頁塊的任何更改都將需要重新呈現整個頁面并再次存儲該頁面，這會使整個網頁的緩存效率低下。這就是為什么緩存單獨的片段是提高網站性能的首選方法的原因。
頁面緩存是全美早期版本中的默認選項，但已從全美4中刪除。現在，可以使用actionpack-page_caching gem來實現頁面緩存。全美中的頁面緩存是一種有效的緩存類型，它完全在Web服務器上完成，而無需遍歷全美堆棧。這意味著Web服務器無需向全美應用程序發送請求即可返回緩存的靜態內容。實際上，這意味著網頁幾乎是即時傳輸的，這使其成為緩存內容的最快方法之一。
但是請記住，頁面緩存不適用于具有頻繁更新的內容（如新聞源）的應用程序，因為在這種情況下，緩存的查詢結果將返回用戶以前見過的內容。
此外，在具有用于身份驗證或錯誤消息生成操作的網頁上，頁面緩存不可用。但是，您可以實現操作緩存，這與頁面緩存類似。區別在于動作緩存命中了全美堆棧，因此它在提供緩存之前運行所謂的“動作之前”。您可以使用actionpack-action_caching gem啟用操作緩存。
緩存可以提高您的網站速度。首先，它減少了數據庫加載時間，因為一次發現的結果可能會重復使用。其次，緩存可以減少應用程序服務器的加載時間，因為一次緩存的網頁可以多次傳輸給用戶。最后，緩存可以提高服務器處理用戶請求的速度，因為您可以立即將緩存的查詢結果返回給用戶，而不必查詢數據庫和呈現數據。
Web托管公司擁有服務器?存儲和運行Web應用程序，數據庫和軟件的計算機。此外，Web主機還提供諸如備份和服務器管理之類的服務。您的網站速度直接取決于您所依賴的虛擬主機服務，并且虛擬主機具有不同的容量和可伸縮性選項。最常見的Web托管類型包括共享Web托管，虛擬專用服務器（VPS），云托管和專用托管。
盡管共享的虛擬主機是最便宜和最受歡迎的解決方案，但我們不會在本文中考慮它，因為它沒有提供足夠的功能來確保穩定的網站和一致的速度。相反，我們將專注于VPS，云和專用托管，并解釋為什么您可能會選擇其中一個。
虛擬專用服務器是極其便宜的共享Web托管程序包和昂貴的專用托管之間的黃金分割。VPS提供商為每個客戶端提供了一個個人虛擬服務器，它比共享主機更具可配置性和可擴展性，因為您的配置不會影響其他客戶端（與共享主機一樣）。
同樣，VPS價格是可以承受的，盡管如果您的網站擴展并需要其他服務，它們的價格可能會上漲。VPS是平均流量網站的最佳解決方案。由于其可擴展性，虛擬專用服務器也非常適合希望在特定時期內流量激增的電子商務網站。Amazon Web Services（AWS）和DigitalOcean是常見的云計算服務的示例，它們為在線業務提供托管，存儲，計算和其他解決方案。
您可能會質疑VPS和云托管之間是否有任何區別，因為兩者均基于云基礎架構。但是，它們是不同的：通過云托管，計算資源可以分布在多個服務器上。這使云托管具有高度可擴展性-您可以根據應用程序面臨的負載來增加或減少應用程序的計算資源。許多云托管提供商都提供自動擴展功能，這意味著在流量激增的情況下，平臺會自動為您的應用分配更多資源。此外，云托管是可靠的-計算資源位于多個物理服務器上，因此，如果其中一個發生故障，您的應用程序將繼續運行。
定價是云托管的另一個優勢。由于計算資源是靈活的，因此使用云托管時，您只需為使用的資源付費。供應商提供月費和小時費，并為您的應用程序可能使用的其他資源收費。因此，借助云托管，您無需為網站不需要的資源付費。不利的一面是，如果您的網站出現長時間的流量高峰，您最終可能會收到巨額賬單。
對于運行流量無法預測的中小型企業（這對于電子商務網站是常見的），云托管是一個不錯的選擇。提供商可以提供針對特定類型的應用程序量身定制的云托管計劃。例如，如果您需要托管在Magento平臺上運行的電子商務網站，則可以選擇Magento虛擬主機，它將幫助您更好地管理應用程序并提高其性能。
專用托管為您提供了專用服務器-僅屬于您的物理服務器。這是一個昂貴的解決方案。首先，您需要支付租用服務器的費用（通常，價格起價為每月150美元）。其次，您需要系統管理員來維護和管理服務器。但是，通過專用主機，您將獲得所有屬于您的資源和力量。此外，您可以基本上自定義所有內容，從操作系統到內存類型。對于那些對穩定性和速度至關重要的企業級網站和高流量網站，建議使用專用托管。
那么，您應該選擇哪種Web托管軟件包？答案很簡單：考慮您的業務需求。
對于需要高度可擴展，靈活和可靠的平臺來托管其應用程序的企業，云托管是一個絕佳的選擇。同時，與VPS或專用托管相比，云托管提供的管理和配置機會更少。
VPS是網站訪問者數量眾多的中小型企業的最佳解決方案。例如，流行的網絡托管服務提供商Hostgator提供了VPS計劃，使您每天可以處理9,000至35,000個訪問者，這使VPS成為專用托管的真正競爭對手。除了提供必要的計算資源（內存，存儲，處理）基線以保持網站的全面穩定運行之外，您還可以隨時間添加任意數量的其他資源，以隨著業務的增長而擴展托管。此功能在季節性流量激增期間非常有用，當您的網站被大量訪客訪問時。
VPS和專用托管每個月可以處理超過一百萬的訪問者，這就是為什么僅在需要更大靈活性來調整托管環境并需要員工維護自己的服務器的情況下，專用托管才是合理的。
內容交付網絡（CDN）是世界各地的分布式代理服務器的系統。這些服務器也稱為“邊緣服務器”：它們的功能是緩存靜態內容，例如圖像，JavaScript和CSS文件（某些CDN，例如Akamai也緩存動態內容）。
網站的頁面加載速度取決于其服務器的位置：服務器離用戶越近，頁面加載速度就越快。CDN背后的主要思想是提供有利的地理位置，使最終用戶可以更快地下載內容。通過使用CDN服務，您可以解決以下問題：
CDN的存在點（POP）均勻分布，以使用戶能夠更快地檢索所請求的內容。例如，如果來自日本的訪問者試圖從位于美國的服務器檢索內容，則CDN將通過提供來自位于日本的服務器（盡可能接近最終用戶）的數據來減少等待時間。
您的網站越受歡迎，就會有更多的人嘗試訪問它。為了確保網站的快速頁面加載，您需要在多個位置提供服務器。但是，處理和操作服務器（尤其是在各個位置）非常昂貴。許多企業主認為，使用CDN提供程序比建立和維護自己的服務器系統便宜得多，也更方便。
CDN的優點之一是提高了穩定性。如果一臺服務器出現故障，用戶的請求將自動重定向到最近的可用服務器，因此用戶甚至不會注意到延遲。
所有企業都試圖獲得盡可能多的流量。但是，由黑色星期五之類的假期引起的流量激增（突然的流量激增）或僅是成功的營銷策略都可能導致不良的網站速度，甚至導致錯誤。單個服務器可能會由于流量高峰而關閉，但是傳統的CDN（例如Akamai，Amazon CloudFront和KeyCDN）可以通過分配負載來緩解此問題。
網頁加載速度對于吸引和留住客戶很重要。通常，成都小程序設計區分前端和后端技術來提高您的網站速度。后端或網站的服務器部分對最終用戶不可見，但是對于網站的速度而言，這至關重要。上面討論的某些技術甚至可以由非技術人員實施，盡管其中一些需要具有深厚技術背景的專家。但是，為提高網站速度所做的一切努力都是值得的。
