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案例研究 15：组群的度量标准

通常，在介绍特定软件时，可分两部分进行说明：含义和方法。 “含义”是指此段代码内容的说明。 “方法”是指它如何实现其功能。 存在一种专注于“含义”部分，而忽略“方法”部分的倾向。 产生这种倾向的原因很简单，且在大多数情况下是合理的。 这样做，可以减少组件间的耦合，且不会干涉您关注多数情况下无关的信息。 但在大多数棘手的情况下，忽略“方法”部分会对成本产生负面影响。

此案例研究讨论了引擎正在计算组群的度量标准的方法（回答“方法”部分），并介绍了在特定实施上所暗示的性能成本。 还讨论了通过更改实施降低此成本的多种方法。

什么是组群的度量标准

组群的度量标准是在其定义中嵌入特定资源组的度量标准。 此组称为度量标准群，该组中的每个资源称为群项。 在计算组群的度量标准时，会为每个群项执行单独计算。 除以下内容外，每个群项的计算都彼此类似：

• Context.ClusterItem – Context.ClusterItem 属性的值，等于正在计算的群项。
• 注册（按群项）– 在将度量标准注册到事件（按群项）时，每个群项都将接收到发送给此群项的原始数据和可重用性事件。

如何计算组群的度量标准

对于组群的度量标准的计算，需要重点了解的一点是，所有群项都并行计算。 并行并不表示通过其他线程计算，但是在处理应由多个群项处理的事件时，会按顺序处理这些事件，并为每个事件调用相关群项，而这些群项会处理该事件。 例如，存在多个应由多个群项处理的事件。 可通过以下两种方式执行此操作：

示例：选项 1

For each cluster item C
     For each event E that should be handled by C
          Let C handle E

示例：选项 2

For each event E
     For each cluster item C that should handle E
          Let C handle E

引擎将使用选项 2 处理组群的度量标准。

需要了解的另一个要点是，PslWriter 内 VBScript 的执行将通过名为“脚本控制”的组件来执行。 针对每个度量标准仅有一个此组件的实例，此示例可重复用于各种群项的计算。 由于前面所提到的将并行计算群项，以及脚本控制组件在任何时刻都仅可包含单个群项的数据，因此我们必须在脚本控制组件内频繁切换数据。

为了解释这一点，下面提供了更详细的用于执行计算的伪代码。

1-     For each metric M
2-          Let X be the earliest event not yet handled by M
3-          Let T be the timestamp of the latest state before X
4-          Let L be the list of all events registered by M (all cluster items) starting from timestamp T until the current time
5-          For each event E in L
6-               For each cluster item C that should handle E
7-                    Let C’ be the cluster item that is currently loaded into the script control
8-                    Take the values of the global variables from the script control and store them aside for C’
9-                    Take the values of the global variables stored aside for C and load them into the script control
10-                    Handle event E

查找尚未纳入考虑范围的事件的时间，然后从该时间点开始执行计算的整个过程称为“重新计算”。 替换全局变量值的过程（上述代码中的步骤 8 和 9）称为“上下文切换”。

在上述代码中可以轻松看到的两个主要问题是：

• 需要为所有群项一起执行重新计算。 一旦找到时间 T（上述代码中的步骤 3）中的时间点，所有群项都将基于该时间点执行重新计算。 这意味着只要单个群项具有某些新事件，就需重新计算所有群项。
• 上下文切换执行非常频繁。 这可轻松看到，因为上下文切换（上述代码中的步骤 8 和 9）位于内部循环中。

重新计算组群的度量标准

• 问题说明

  正如已经解释的那样，组群的度量标准中的所有群项将作为一个整体进行重新计算。 这意味着如果我们拥有针对 1000 个群项进行群组的度量标准，且由于某个新事件的到来其中一个群项需要在去年重新计算，则所有这 1000 个群项都会在去年进行重新计算。

• 可能的解决方法

  以下解决方案建议可以减少此问题产生的影响，但并不始终适用且每个都具有其自身的缺点。 重要的是了解问题及其估计成本，并将此成本与建议的解决方案成本进行比较。

  • 在群项数目较少时，可以考虑选择将每个群项定义为单个度量标准。 此方法的负面影响当然是维护多个度量标准的维护成本，以及无法为整个度量标准执行报告并深入查看特定群项这一事实
  • 在群项的数目较大，但仅一个（或几个）群项需频繁进行重新计算时，可以考虑将此群项放入单个度量标准中，并将所有其他群项保留在其他度量标准中
  • 频繁地对相关合同/度量标准使用计算冻结，以便此度量标准永远没有较长的重新计算
  • 在适配器和数据源中执行某些更改，以便没有较长的重新计算（即，不发送时间戳早于某个月的事件）

上下文切换

• 问题说明

  正如已经解释的那样，上下文切换在大多数内部循环中执行。 换句话说，适用于应由每个群项处理的每个事件。 在度量标准接收多个事件且每个事件都由多个群项处理时，此数量可能会非常高。 此外，上下文切换操作成本相对较高（相对于在业务逻辑中处理事件本身），并且您将会遇到问题。

  上下文切换操作成本与“已切换”的数据大小成比例。 我们在上下文切换期间切换的数据为业务逻辑中所有全局变量（也称为“状态”）的值。 因此，您具有的全局变量越多，并且这些全局变量的大小越大，则上下文切换操作的成本就越高。

  特别要指出的是，不建议在组群的度量标准中使用业务逻辑映射，尤其是这些映射的大小可能较大时。

• 可能的解决方法
  • 减少每个上下文切换的时间

    目的是减少状态（全局变量）的大小。 此方法可通过重新编写业务逻辑来执行，以便使其不包含映射。 当然这并非始终可行，但建议在可行时执行。

  • 减少上下文切换的数量

    在群较小时，可以为每个群项创建单个度量标准。

    避免具有注册到相同事件的多个已组群项的组群的度量标准。 此处的思想如下：

    如果每个事件由单个群项处理，则上下文切换的数量与事件的数目成比例

    如果每个事件由所有群项处理，则上下文切换的数量与事件数目乘以群项数目所得的结果成比例

    创建用于为所有原始群项（现在为简单资源而不是群项）计算结果的非组群的度量标准。 使此度量标准发送每个群项的结果作为事件。 创建已组群的其他度量标准，其将从第一个度量标准接收事件，并将这些事件中接收的值作为结果。 此处的思想是大量原始数据事件将由非组群的度量标准处理，且组群的度量标准将处理每个群项在每个期间的单个事件。