系統響應時間

在計算機中，響應時間分為用户響應時間和系統響應時間。用户響應時間是指單個用户所感受到的系統對其交互式操作的響應時間。用户的眼睛存在視覺暫停現象，只能在察覺0.1s以上的視覺變化，用户響應時間在此範圍內就可以了。系統響應時間是計算機對用户的輸入或請求作出反應的時間。例如，用户通過終端提 出一個處理要求(即打入一行命令) 至系統給出相應的回答信息(響應) 的時間。在檔案自動檢索系統中，為 給出提問表達式，到計算機系統輸 出第一個檢索條目所花費的時間。系統響應時間是系統性能指標之一，特別在分時系統中。

在分時系統中，為了避免處理機時間被某個程序、用户或進程所獨佔，操作系統把處理機時間劃分成許多小段，按一定調度方式，使各個程序，用户或進程每過一段時間就得到一小段處理機時間。這一小段處理機時間稱為時間片。為了提高系統運行效率，時間片對每個用户可以是不同的。處理機的調度策略根據不同情況也有優先數法、定時輪轉法和分級調度法等。調度的最終目的是滿足各個用户對響應時間的要求。時間片劃分得使每個用户感到好像獨佔系統時間為最佳狀態。

在計算機科學中，分時系統（英語：time-sharing）是利用多重程序（Multiprogramming）與多任務處理（multitasking）等技術，讓多個用户在同時間內可以分享相同的電腦資源。一般來説，計算機用户（可以是多個）是通過特定的端口，向計算機發送指令，並由計算機完成相應任務後，將結果通過端口反饋給用户的。

為實現分時系統，必須解決一系列問題。其中最關鍵的問題是如何使用户能與自己的作業進行交互，即當用户在自己的終端上鍵入命令時，系統應能及時接收並及時處理該命令，再將結果返回給用户。此後，用户可繼續鍵入下一條命令，此即人-機交互。應強調指出，即使有多個用户同時通過自己的鍵盤鍵入命令，系統也應能全部地及時接收並處理這些命令。

(1) 及時接收。要及時接收用户鍵入的命令或數據並不困難，為此，只需在系統中配置一個多路卡。例如，當要在主機上連接 8 個終端時，須配置一個 8 用户的多路卡。多路卡的作用是使主機能同時接收各用户從終端上輸入的數據。此外，還須為每個終端配置一個緩衝區，用來暫存用户鍵入的命令(或數據)。

(2) 及時處理。人機交互的關鍵，是使用户鍵入命令後能及時地控制自己作業的運行，或修改自己的作業。為此，各個用户的作業都必須在內存中，且應能頻繁地獲得處理機而運行；否則，用户鍵入的命令將無法作用到自己的作業上。前面介紹的批處理系統是無法實現人機交互的。因為通常大多數作業都還駐留在外存上，即使是已調入內存的作業，也經常要經過較長時間的等待後方能運行，因而使用户鍵入的命令很難及時作用到自己的作業上。

分時系統與多道批處理系統相比，具有非常明顯的不同特徵，由上所述可以歸納成以下四個特點：

(1) 多路性。允許在一台主機上同時聯接多台聯機終端，系統按分時原則為每個用户服務。宏觀上，是多個用户同時工作，共享系統資源；而微觀上，則是每個用户作業輪流運行一個時間片。多路性即同時性，它提高了資源利用率，降低了使用費用，從而促進了計算機更廣泛的應用。

(2) 獨立性。每個用户各佔一個終端，彼此獨立操作，互不干擾。因此，用户所感覺到的，就像是他一人獨佔主機。

(3) 及時性。用户的請求能在很短的時間內獲得響應。此時間間隔是以人們所能接受的等待時間來確定的，通常僅為 1～3 秒鐘。

(4) 交互性。用户可通過終端與系統進行廣泛的人機對話。其廣泛性表現在：用户可以請求系統提供多方面的服務，如文件編輯、數據處理和資源共享等。

科學技術，特別是信息技術的飛速發展使人們的生活和工作方式發生了巨大的甚至是根本性的改變。隨着網絡技術的迅速發展，尤其是web及其應用程序的普及，各類基於亡的應用程序以其方便、快速、易操作等特點越來越受到企業和個人的青睞，且逐漸成為下一代軟件開發的主流。許多傳統的信息系統被移植到互聯網上，使得Web應用越來越深入到人們的工作和生活中。

與此同時，隨着需求量與應用領域的不斷擴大，複雜性也逐漸增加，隨之帶來的問題就是Web站點流量的迅速增長，尤其是從用户的角度來看，隨着同時訪問的用户數的增加，尾應用程序的響應時間也會相應增加，當其增加到用户無法接受的程度時，用户便會失去耐心而離開該網站。對於商業網站來説，用户放棄他們的網站將導致收入的減少。而對於辦公網站或系統來説，響應時間的增加則直接導致工作效率的下降。

響應時間是Web系統性能的一個重要指標，也是應用程序服務質量眾多屬性中最重要的屬性之一。服務質量是一個綜合指標，用於衡量使用一個服務的滿意程度，描述關於一個服務的某些性能特點。可以看到，服務質量的實質是用户的滿意程度。專門就響應時間而言，要使Web應用程序的服務質量滿足用户的要求就要使用户的等待時間儘量控制在用户可以接受的範圍之內。而用户在使用一個Web系統時，其等待時間通常取決於多種因素。如何準確的描述這些影響因素和響應時間的關係，以及如何有效的控制這些因素並對其進行優化，對於提升系統性能及服務質量至關重要。

對數據的訪問速度很大程度上影響應用系統的性能，如果被請求的頁面是一個靜態頁面或只有小部分內容需要從數據庫中提取，則它的加載速度比那些需要從數據庫中大量讀取數據或不斷從數據庫接收和更新數據的頁面要快。因此，對於動態的頁面來説，對SQL層數據處理的優化就顯得非常重要。在Web開發中，除了傳統的改善數據庫結構和優化SQL語句外，主要從以下的幾個方面進行優化。

使用XML技術。採用XML技術，可將查詢的結果生成文件保存在Web服務器上，使客户端能夠直接和文件進行交互，以節省訪問數據庫的資源同時也可以將傳送到客户端，在客户端恢復為數據集，此後就可以直接在客户端進行一些操作,而不必和服務器交互,建立非連接的數據訪問以節省時間。

使用連接池。建立Web應用程序與數據庫之間TCP的連接時，DBMS需要為其分配多種資源，而在釋放連接時，DBMS需要釋放掉這些資源，分配和釋放資源都是比較耗時的工作，因此反覆建立和釋放連接勢必會影響整個系統的性能。實際上，大多數應用程序僅使用1個或幾個不同的連接配置。這意味着在執行應用程序期問，許多相同的連接將反覆地打開和關閉。連接池技術能夠能重用到數據庫的連接，而不是每次請求都建立新的TCP連接，新連接僅在於連接池中得不到連接時才建立。當連接被關閉時，它被返回到連接池中，在那裏它仍然保持與數據庫的連接，與完全斷開連接相反，池進程保持物理連接的所有權。通過為每個給定的連接配置保留一組活動連接來管理連接。只要用户在連接上調用Open，池進程就會檢查池中是否有可用的連接。如果某個池連接可用，會將該連接返回給調用者，而不是打開新連接。應用程序在該連接上調用Close時，池進程會將連接返回到活動連接池集中，而不是真正關閉連接。連接返回到池中之後，即可在下一個Open調用中重複使用。池連接可以大大提高應用程序的性能和可縮放性。

使用緩存技術。合理有效地設計和使用緩存是優化應用系統性能的重要手段，在基於Web的支持大量用户的系統開發中，這一點尤為明顯。緩存能夠提供性能和伸縮性的最大效益，利用有效的緩存可以避免Web服務器與數據庫之間的網絡往返，繞過佔用很多資源的計算,並節省服務器資源，同時改善響應時間和等待時間。