夜间交易处理缓慢？分布式系统“隐形”性能问题排查指南

最近分布式系统总是在晚上十点到十一点之间出现交易处理缓慢的问题，但所有服务日志看起来都正常，客户投诉也越来越多。怀疑是数据库在那个时间点做了什么操作，但运维那边没查到特别的备份任务。别慌，这里提供一套排查“隐形”问题的实用方法：

第一步： 确认问题范围与影响

• 精确时间窗口： 确认问题发生的精确时间范围，例如： 22:00-23:00 之间。
• 受影响服务： 哪些服务、哪些交易类型受到影响？是所有交易都变慢，还是只有特定类型的交易？
• 影响程度： TPS (Transactions Per Second) 下降了多少？平均响应时间增加了多少？
• 用户影响： 受影响用户占比多少？用户体验如何（例如：支付失败率、页面加载时间等）？

第二步： 监控指标全面检查

除了常规的服务日志，还需要关注以下监控指标：

• CPU 使用率： 所有服务器（包括应用服务器、数据库服务器、缓存服务器等）的 CPU 使用率。重点关注是否存在 CPU 争用或 CPU 饱和的情况。
• 内存使用率： 检查内存使用率是否过高，是否存在内存泄漏。
• 磁盘 I/O： 重点关注数据库服务器的磁盘 I/O。是否存在大量的磁盘读写操作？可以使用 iostat 命令（Linux）或 Resource Monitor (Windows) 进行详细分析。
• 网络流量： 检查网络流量是否异常。是否存在网络拥塞或带宽瓶颈？可以使用 tcpdump 或 Wireshark 抓包分析。
• 数据库连接数： 数据库连接数是否达到上限？是否存在连接泄漏？
• 线程池状态： 检查应用服务器的线程池状态。是否存在线程池耗尽的情况？
• JVM 垃圾回收 (GC): 检查 JVM 的 GC 日志，是否存在频繁的 Full GC 导致应用停顿？
• 数据库锁： 检查数据库是否存在锁冲突，导致事务阻塞。

第三步： 数据库深度分析

即使运维没有执行备份任务，也需要深入分析数据库内部状态：

• 慢查询日志： 开启数据库的慢查询日志，记录执行时间超过阈值的 SQL 语句。重点分析这些慢查询语句的执行计划，是否存在全表扫描、索引缺失等问题。
• 数据库审计日志： 如果数据库开启了审计日志，可以查看是否有其他计划任务在运行，例如：数据统计、报表生成等。
• 数据库连接会话： 查看数据库当前连接会话的状态，是否存在长时间运行的事务或阻塞的会话。
• 资源消耗： 监控数据库的 CPU、内存、I/O 等资源消耗情况，是否存在资源瓶颈。
• 锁等待： 检查数据库是否存在锁等待情况，可以使用数据库自带的工具（例如：MySQL 的 SHOW ENGINE INNODB STATUS）进行分析。

第四步： 代码层面诊断

如果以上方法都没有发现明显问题，需要深入代码层面进行诊断：

• Profiling： 使用 Profiling 工具（例如：Java 的 JProfiler、VisualVM）对应用进行性能分析，找出性能瓶颈所在的代码。
• 代码审查： 对关键代码进行审查，重点关注是否存在性能问题，例如：不合理的循环、频繁的 I/O 操作、阻塞的调用等。
• 链路追踪： 使用链路追踪工具（例如：Zipkin、Jaeger）跟踪请求的调用链，找出耗时最长的服务或方法。

第五步： 模拟与复现

• 压力测试： 在测试环境中模拟生产环境的流量，进行压力测试，观察系统是否会出现类似的问题。
• 问题复现： 尝试在测试环境中复现问题，例如：构造特定的数据、模拟特定的请求，以便更好地定位问题。

一些额外的 Tips:

• 关注外部依赖： 检查是否存在外部依赖（例如：第三方 API）出现问题，导致系统性能下降。
• 配置变更： 确认近期是否有配置变更，例如：数据库参数调整、应用服务器参数调整等。
• 时区问题： 注意时区问题，确保所有服务器的时区设置一致。
• 数据倾斜： 检查是否存在数据倾斜问题，导致某些请求的处理时间过长。

记住，排查问题需要耐心和细致，一步一步地缩小范围，最终找到问题的根源。祝你早日解决问题！