性能

随着你的应用规模增长,你将需要确保应用在负载和使用规模增长的情况下运行良好,本章将介绍如何将你的应用性能最优化。当你使用Parse服务快速构建你的原型时,你不需要考虑性能,但当你开始设计你的应用时,你很有必要考虑性能。我们强烈建议你在发布你的应用前,确保其遵循了我们的建议。

通过以下几点,可以提高你的应用性能:

  • 编写高效的查询
  • 编写受约束的查询
  • 使用客户端缓存
  • 使用云代码
  • 避免count查询
  • 使用高效的搜索技术

请将以上牢记心中。

下面我们来详细了解每一点。

🗽 编写高效的查询

Parse对象被存储在数据库中,Parse查询将根据你编写的查询条件获取对象,为了避免每个查询都查看给定的class表的所有数据,可以为数据库使用索引,索引是指满足给定标准的项目排序列表,索引能有帮助,是因为索引允许数据库高效的查询,并在不需要查看所有数据的情况下返回匹配结果。索引的大小很小,所以可以在内存中使用,所以查找更快。

🚕 索引

在使用Parse服务时,你需要管理你的数据库并保持索引,如果你没有索引,每个查询将必须遍历表中每个数据才能返回匹配结果,反之,如果你有恰当的索引,遍历的数据将很少。

查询的约束的有效性排序如下:

  • 等于
  • 包含
  • 小于、小于等于、大于、大于等于
  • 匹配字符串开头
  • 不等于
  • 不包含
  • 其他

来看看下面的查询,获取GameScore对象:

var GameScore = Parse.Object.extend("GameScore");
var query = new Parse.Query(GameScore);
query.equalTo("score", 50);
query.containedIn("playerName",
    ["Jonathan Walsh", "Dario Wunsch", "Shawn Simon"]);

score字段上创建索引,会比在playerName上创建索引创造更小的搜索空间。

当检查数据类型时,布尔值的熵非常低,并且没有很好的索引,使用下面的查询约束:

query.equalTo("cheatMode", false);

cheatMode可能的值有truefalse,如果在cheatMode上建立索引,用处并不大,因为要返回查询结果,可能要遍历50%的对象。

数据类型根据键值空间的预期熵排序:

  • GeoPoints
  • Array
  • Pointer
  • Date
  • String
  • Number
  • Other

即使最好的索引策略也可能被不够好的查询打败。

🏈 高效的查询设计

编写高效的查询,意味着充分利用索引的好处。下面的查询约束,会使索引无效:

  • 不等于
  • 不包含

另外某些场景下,下面的查询,如果他们不能充分利用索引的好处,可能会造成查询相应变慢。

  • 正则表达式
  • 按某字段排序

1. 不等于

假设,你正在记录一个游戏中的GameScore表的高分,你想获取除了某个玩家以外的所有玩家分数,你可以编写这样的查询:

var GameScore = Parse.Object.extend("GameScore");
var query = new Parse.Query(GameScore);
query.notEqualTo("playerName", "Michael Yabuti");
query.find().then(function(results) {
  // Retrieved scores successfully
});

这个查询不能充分利用索引的好处,数据库必须对比GameScore表中的每一个对象,才能返回结果,随着class表的条目增长,查询时间会变长。你应该和其他字段匹配,而不是查询是否缺少值,这样才可以让数据库使用索引,查询会更快。

比如说,用户表有一个state字段,它可能的值有SignedUp、Verified和invited,下面查找所有最少使用过一次应用的用户的查询,是较慢的方式:

var query = new Parse.Query(Parse.User);
query.notEqualTo("state", "Invited");

如果是给查询设置"包含条件"的约束,查询就会较快:

query.containedIn("state", ["SignedUp", "Verified"]);

有时候你应该重写你的查询。我们回到上一个GameScore的例子,假设我们要查询比指定玩家最高分高的玩家,我们可以做些不同的,先拿到指定玩家的最高分,然后执行下面查询:

var GameScore = Parse.Object.extend("GameScore");
var query = new Parse.Query(GameScore);
// 先拿到 Michael Yabuti 的highScore
query.greaterThan("score", highScore);
query.find().then(function(results) {
  // Retrieved scores successfully
});

查询的重写取决于你的使用场景,这有时可能意味着要重新设计数据模型。

2. 不包含

类似于"不等于","不包含"查询约束不能使用索引,你应该尝试使用互补的“包含”查询约束。回到之前的用户例子,如果state字段还有一个“Blocked”值表示被封的用户,我们现在要查询活动的用户,下面这样是低效的:

var query = new Parse.Query(Parse.User);
query.notContainedIn("state", ["Invited", "Blocked"]);

使用对应的“包含”查询约束是高效的:

query.containedIn("state", ["SignedUp", "Verified"]);

这意味着根据你的架构设置,你要相应的重写查询,甚至重写架构。

3. 正则表达式

处于性能考虑,应该尽量避免使用正则表达式,MongoDB对于字符串部分匹配的执行不是很高效。使用正则查询对性能的消耗是很高的,尤其是在表数据超过10万条后。你需要考虑在特定时间内限制多少这样的查询,你的应用才能正常运行。

正则表达式不支持索引,比如下面的查询,通过给定的playerName字段查找数据,字符串查询时不区分大小写的,并且不能被索引:

query.matches("playerName", "Michael", “i”);

下面的查询区分大小写,会查询每个相应字段包含了给定字符串的对象,并且不能被索引:

query.contains("playerName", "Michael");

上面两个查询都是低效的,事实上,matchescontains查询约束并没有包含在我们的查询指南中,我们也不推荐使用他们。根据你的使用场景,你应该切换到使用下面的查询约束,它可以使用索引:

query.startsWith("playerName", "Michael");

上面查询会根据给定的字符串查找数据,因为使用了所有,所有查询会更快。

作为最佳实践,当你使用正则表达式约束时,你要确保查询中的其他约束能将结果控制在数百个以内,以保证查询效率。如果你必须使用matchescontains约束,那么尽可能使用大小写敏感和锚查询,比如:

query.matches("playerName", "^Michael");

大多数场景下都会使用到包含正则表达式的搜索,稍候会详细介绍更高效的查询方法。

🚜 编写受约束的查询

编写受约束的查询可以保证只有客户端需要的数据被返回,这在数据使用受限和网络连接不可信的环境下非常重要。在查询章节介绍了你可以添加到查询的约束类型,用以限制返回的数据。增加约束时,你应专注设计高效的查询。

你可以使用skip和limit来获取需要的数据,查询条数限制默认为100条:

query.limit(10); // 限制条数10

如果你在GeoPoints上遇到问题,确保你指定了合理的半径:

var query = new Parse.Query(PlaceObject);
query.withinMiles("location", userGeoPoint, 10.0);
query.find().then(function(placesObjects) {
  // Get a list of objects within 10 miles of a user's location
});

你可以使用select进一步的限制返回哪些字段:

var GameScore = Parse.Object.extend("GameScore");
var query = new Parse.Query(GameScore);
query.select("score", "playerName");
query.find().then(function(results) {
  // each of results will only have the selected fields available.
});

🐰 客户端缓存

对于IOS和Android应用,你可以开启查询缓存,详情查看IOSAndroid指南。查询缓存可以提高你的应用性能,尤其是在你想显示客户端从Parse最后一次拉取到的数据的时候。

🐞 使用云代码

云代码可以让你在Parse服务上运行JavaScript代码,而不是在客户端运行。

你可以使用云代码减少客户端逻辑,使应用性能感知上更好。你还可以在云代码中创建对象操作的触发器,这在验证数据和净化数据时很有用。你也可以使用云代码修改相关的对象,或启动其他处理,比如发送推送通知。

我们已经看过了通过编写受约束的查询限制返回数据,你也可以使用云函数来为你的应用限制返回的数据数量。在下面的例子中,我们定义了一个云函数来获取一部电影的平均分:

Parse.Cloud.define("averageStars", function(request, response) {
  var Review = Parse.Object.extend("Review");
  var query = new Parse.Query(Review);
  query.equalTo("movie", request.params.movie);
  query.find().then(function(results) {
    var sum = 0;
    for (var i = 0; i < results.length; ++i) {
      sum += results[i].get("stars");
    }
    response.success(sum / results.length);
  }, function(error) {
    response.error("movie lookup failed");
  });
});

你也可以在客户端执行一个Review表的查询,只返回stars字段,并在客户端计算结果,随着一部电影的reviews(评论次数)增加,你可以看到返回到客户端的数量也在增加。

在你考虑优化你的查询时,你会发现你必须修改这个查询,有时候甚至是在你把应用提交到应用市场以后。不通过修改客户端来修改查询代码是可能的,如果你使用了云函数,你就是要重新设计你的架构,都可以在云代码中完成。

上面的查询平均分的云函数例子,在客户端可以像这样调用它:

Parse.Cloud.run("averageStars", { "movie": "The Matrix" }).then(function(ratings) {
  // ratings is 4.5
});

如果以后你需要修改数据架构,你的客户端可以保持不变,只要你返回一个表示得分结果的数字就行了。

🐯 避免Count操作

当使用对象统计功能频繁时,可以考虑在数据库中增加一个统计变量,它会随着对象的增加而增加。然后,统计数据就可以通过简单的检索存储的变量来完成。

假设你要在你的应用中显示电影信息,并且你的数据模型是由Movie表和Review表组成,Review表包含了一个指向对象Movie对象的指针。你可能想在顶级导航统计视图显示每个电影的评论次数,查询类似这样:

var Review = Parse.Object.extend("Review");
var query = new Parse.Query("Review");
query.equalTo(“movie”, movie);
query.count().then(function(count) {
  // Request succeeded
});

如果你为每个UI元素执行这个查询请求,在大数据集中这会很低效。避免使用count操作的办法就是增加一个reviews字段到Movie表,用以表示评论次数,每当Review表新增一个对象,就给对应的Movie对象reviews增加计数。可以通过afterSave触发器完成:

Parse.Cloud.afterSave("Review", function(request) {
  // 获取movie对象id
  var movieId = request.object.get("movie").id;
  // 查询movie对象
  var Movie = Parse.Object.extend("Movie");
  var query = new Parse.Query(Movie);
  query.get(movieId).then(function(movie) {
    // 给reviews增加计数
    movie.increment("reviews");
    movie.save();
  }, function(error) {
    throw "Got an error " + error.code + " : " + error.message;
  });
});

这样,就可以避免使用count,也能获取到统计信息了:

var Movie = Parse.Object.extend("Movie");
var query = new Parse.Query(Movie);
query.find().then(function(results) {
  // 结果中包含reviews统计字段
}, function(error) {
  // Request failed
});

你也可以使用单独的Parse对象来监测每个评论的数量,每当一个评论增加或减少,就通过afterSaveafterDelete触发器来做相应的计数增减。你可以根据你的使用场景来选择。

😎 使用高效的查询

正如前文提高的,MongoDB对字符串部分匹配的查询支持不够好,但是,这是产品中实现可拓展的搜索功能的重要功能。

简单搜索算法只是扫描class表中的所有数据,并对每个条目进行查询。编写高效查询的关键,在于使用索引执行每个查询时,将必须被检查的数据量降到最低。你将需要用一种方便建立索引的构建你的数据模型,比如,随着数据集的增长,字符串查询将不能匹配不能被索引、会造成超时的字符串。

我们通过一个例子来了解如何构建一个高效的查询,你可以将这个例子中学到的概念应用到你的使用场景中。假设你的应用有用户发布文章,并且你想为应用提供标签搜索或关键词搜索的能力,你需要预处理你的文章,并在一个数组字段中保存标签或关键词。你可以在你的应用中在文章保存后处理,也可以使用beforeSave触发器在云函数中处理:

var _ = require("underscore");
Parse.Cloud.beforeSave("Post", function(request, response) {
  var post = request.object;
  var toLowerCase = function(w) { return w.toLowerCase(); };
  var words = post.get("text").split(/\b/);
  words = _.map(words, toLowerCase);
  var stopWords = ["the", "in", "and"]
  words = _.filter(words, function(w) {
    return w.match(/^\w+$/) && !   _.contains(stopWords, w);
  });
  var hashtags = post.get("text").match(/#.+?\b/g);
  hashtags = _.map(hashtags, toLowerCase);
  post.set("words", words);
  post.set("hashtags", hashtags);
  response.success();
});

上面代码会保存关键词和标签到数组字段,并会被MongoDB用多键索引。其中有几个要点需要说明。首先,所有的字符串都被转换成了小写,以便我们使用小写字母查询,并且还能大小写敏感;其次,其中过滤掉了注入"the","in","and"之类会出现在很多文章中的单词,在执行时会减少很多无用的扫描。

当你建立了关键词字段后,你就可以使用containsAll约束高效的查询了:

var Post = Parse.Object.extend("Post");
var query = new Parse.Query(Post);
query.containsAll("hashtags", [“#parse”, “#ftw”]);
query.find().then(function(results) {
  // Request succeeded
}, function(error) {
  // Request failed
});

🏀 限额和其他考虑

为了让API以高性能的方式为你提供数据,在空间上会有一些限额。我们未来可能会调整这些(不可能了),请花点时间看看下面列表:

对象
  • Parse对象被限制在128k以内。
  • 我们建议不要创建超过64个字段,以便我们为你的查询构建高校的索引。
  • 我们建议你的字段名吗不要超过1024个字符,否则这个字段将不会被建立索引。
查询
  • 查询默认返回100个对象,使用limit方法可以修改。
  • skips和limits只可以被外部查询使用。
  • 相互冲突的约束将会导致只有一个约束被应用,比如说有两个equalTo约束应用在同一个字段和不同的值,那么只有一个会被应用。(可能你需要的是containedIn)。
  • 在复查查询or中没有地理位置查询。
  • 使用$exists:false是不明智的。
  • JavaScript SDK中的每一个查询方法都不能与使用地理位置约束的查询联合使用。
  • containsAll查询约束最多包含9个元素。
推送通知
云代码
  • 传给云函数的params载荷被限制在50MB以内。
           updated 2018-03-26 02:20:04

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