C# 後端呼叫 Web API
1 採用非同步設計
假設使用同步實現，偽裝程式碼如下：
Transfer(accountFrom, accountTo, amount) {
// 先從 accountFrom 的賬戶中減去相應的錢數
Add(accountFrom, -1 * amount)
// 再把減去的錢數加到 accountTo 的賬戶中
Add(accountTo, amount)
return OK
}
上面的虛擬碼首先從 accountFrom 的賬戶中減去相應的錢數，再把減去的錢數加到 accountTo 的賬戶中，這種同步實現是一種很自然方式，簡單直接。那麼效能表現如何呢？假設微服務 Add 的平均響應時延是 50ms，那麼可以計算出我們實現的微服務 Transfer 的平均響應時延大約等於執行 2 次 Add 的時延，也就是 100ms。那隨著呼叫Transfer 服務的請求越來越多，會出現什麼情況呢？
在這種實現中，每處理一個請求需要耗時 100ms，並在這 100ms 過程中是需要獨佔一個執行緒的：每個執行緒每秒鐘最多可以處理 10 個請求。每臺計算機上的執行緒資源並不是無限的，假設我們使用的伺服器同時開啟的執行緒數量上限是 10,000，可以計算出這臺伺服器每秒鐘可以處理的請求上限是： 10,000(個執行緒)* 10(次請求每秒) =100,000 次每秒。如果請求速度超過這個值，那麼請求就不能被馬上處理，只能阻塞或者排隊，這時候 Transfer 服務的響應時延由 100ms 延長到了：排隊的等待時延 + 處理時延 (100ms)。也就是說，在大量請求的情況下，我們的微服務的平均響應時延變長了。
這是不是已經到了這臺伺服器所能承受的極限了呢？其實遠遠沒有，如果我們監測一下伺服器的各項指標，會發現無論是 CPU、記憶體，還是網絡卡流量或者是磁碟的 IO 都空閒的很，那我們 Transfer 服務中的那 10,000 個執行緒在幹什麼呢？對，絕大部分執行緒都在等待 Add 服務返回結果。
採用非同步處理
TransferAsync(accountFrom, accountTo, amount, OnComplete()) {
// 非同步從 accountFrom 的賬戶中減去相應的錢數，然後呼叫 OnDebit 方法。
AddAsync(accountFrom, -1 * amount, OnDebit(accountTo, amount, OnAllDone(OnComplete())))
}
// 扣減賬戶 accountFrom 完成後呼叫
OnDebit(accountTo, amount, OnAllDone(OnComplete())) {
// 再非同步把減去的錢數加到 accountTo 的賬戶中，然後執行 OnAllDone 方法
AddAsync(accountTo, amount, OnAllDone(OnComplete()))
}
// 轉入賬戶 accountTo 完成後呼叫
OnAllDone(OnComplete()) {
OnComplete()
}
由於沒有了執行緒的數量的限制，總體吞吐量上限會大大超過同步實現，並且在伺服器 CPU、網路頻寬資源達到極限之前，響應時延不會隨著請求數量增加而顯著升高，可以一直保持約 100ms 的平均響應時延。
2 序列化與反序列化資料的壓縮優化
比如我們要序列化一個 User 物件，它包含 3 個屬性，姓名 zhangsan，年齡：23，婚姻狀況：已婚。
User:
name: "zhangsan"
age: 23
married: true
使用 JSON 序列化後：
{"name":"zhangsan","age":"23","married":"true"}
實現高效能的序列化，對於同樣的 User 物件，我們可以把它序列化成這樣：
03 | 08 7a 68 61 6e 67 73 61 6e | 17 | 01
User | z h a n g s a n | 23 | true
03 表示這是一個 User 型別的物件。可以約定按照 name、age、married 這個固定順序來序列化這三個屬性。按照順序，第一個欄位是 name，不存欄位名，直接存欄位值“zhangsan”就可以了，由於名字的長度不固定，用第一個位元組 08 表示這個名字的長度是 8 個位元組，後面的 8 個位元組就是 zhangsan。第二個欄位是年齡，直接用一個位元組表示就可以了，23 的 16 進位制是 17 。最後一個欄位是婚姻狀態，用一個位元組來表示，01 表示已婚，00 表示未婚，這裡面儲存一個 01。
可以看到，同樣的一個 User 物件，JSON 序列化後需要 47 個位元組，這裡只要 12 個位元組就夠了。
3 雙工收發協議
4使用批量訊息提升服務端處理能力
5利用 PageCache 加速訊息讀寫
PageCache 是現代作業系統都具有的一項基本特性。通俗地說，PageCache 就是作業系統在記憶體中給磁碟上的檔案建立的快取。無論我們使用什麼語言編寫的程式，在呼叫系統的 API 讀寫檔案的時候，並不會直接去讀寫磁碟上的檔案，應用程式實際操作的都是 PageCache，也就是檔案在記憶體中快取的副本。應用程式在寫入檔案的時候，作業系統會先把資料寫入到記憶體中的 PageCache，然後再一批一批地寫到磁碟上。讀取檔案的時候，也是從 PageCache 中來讀取資料，這時候會出現兩種可能情況。
一種是 PageCache 中有資料，那就直接讀取，這樣就節省了從磁碟上讀取資料的時間；另一種情況是，PageCache 中沒有資料，這時候作業系統會引發一個缺頁中斷，應用程式的讀取執行緒會被阻塞，作業系統把資料從檔案中複製到 PageCache 中，然後應用程式再從 PageCache 中繼續把資料讀出來，這時會真正讀一次磁碟上的檔案，這個讀的過程就會比較慢。使用者的應用程式在使用完某塊 PageCache 後，作業系統並不會立刻就清除這個 PageCache，而是儘可能地利用空閒的實體記憶體儲存這些 PageCache，除非系統記憶體不夠用，作業系統才會清理掉一部分 PageCache。清理的策略一般是 LRU 或它的變種演算法，這個演算法我們不展開講，它保留 PageCache 的邏輯是：優先保留最近一段時間最常使用的那些 PageCache。
例如Kafka 在讀寫訊息檔案的時候，充分利用了 PageCache 的特性。一般來說，訊息剛剛寫入到服務端就會被消費，按照 LRU 的“優先清除最近最少使用的頁”這種策略，讀取的時候，對於這種剛剛寫入的 PageCache，命中的機率會非常高。也就是說，大部分情況下，消費讀訊息都會命中 PageCache，帶來的好處有兩個：一個是讀取的速度會非常快，另外一個是，給寫入訊息讓出磁碟的 IO 資源，間接也提升了寫入的效能。