《吞吐量（CPM）与TPS：深度解析二者的区别》
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一、概念阐述
1、吞吐量（CPM - Calls Per Minute）
- 吞吐量通常指的是在单位时间内系统能够处理的事务数量或请求数量，当以CPM（每分钟调用次数）来衡量时，它侧重于反映系统在一分钟内可以接收和处理的调用操作的总量，在一个网络服务中，CPM表示每分钟有多少个客户端对服务器发起的请求被成功接收、处理和响应，这个指标更多地关注整体的流量处理能力，不管这些请求是完全相同类型的事务还是多种不同类型事务的混合，它可以用来评估系统的繁忙程度以及资源利用的整体效率。
- 吞吐量的计算往往涉及到对系统输入和输出的全面统计，对于一个复杂的分布式系统，可能需要在多个节点上收集数据，然后汇总得到整个系统的CPM值，一个大型电商平台的订单处理系统，CPM不仅包括用户下单的请求，还可能包含查询商品信息、查看订单状态等各种类型的请求，这些请求的总和构成了系统的吞吐量。
2、TPS（Transactions Per Second）
- TPS指的是每秒事务数，这里的事务是一个相对完整的、具有业务意义的操作单元，例如在银行系统中，一次转账操作可以看作是一个事务，它包括从一个账户扣款、在另一个账户入账以及相关的账务记录更新等一系列操作，TPS重点关注的是系统能够在每秒内成功完成的这些特定事务的数量，与吞吐量不同，TPS强调的是具有明确业务逻辑的事务处理速度，而不是单纯的请求数量。
- 在一个在线购票系统中，TPS会统计每秒内成功完成的购票事务数量，这里的购票事务是指从用户选择车次、座位，到支付成功并且订单生成的完整过程，如果在这个过程中某个环节失败，如支付失败，那么这个操作就不能算作一个完整的TPS计数中的事务。
二、区别分析
1、度量的对象
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- 吞吐量（CPM）度量的对象更为宽泛，它包含了系统所接收到的各种请求，这些请求可能只是简单的查询操作，也可能是复杂的业务操作的一部分，在一个内容管理系统中，用户对文章的多次浏览请求都会计入吞吐量，即使这些浏览请求并没有触发任何实质性的业务逻辑改变，如文章的编辑或删除。
- TPS度量的是具有完整业务意义的事务，继续以内容管理系统为例，只有当用户成功上传一篇新文章并经过系统的所有必要验证和存储操作后，这才被算作一个TPS中的事务，对于那些只进行文章标题预览（没有实际上传完整文章内容）的操作则不计入TPS，因为它不是一个完整的业务事务。
2、对系统性能评估的侧重点
- 吞吐量（CPM）主要侧重于评估系统的整体负载处理能力，高吞吐量意味着系统能够处理大量的输入流量，这对于评估系统的资源利用效率、网络带宽是否足够等方面具有重要意义，如果一个系统的CPM较低，可能表明系统存在资源瓶颈，如服务器的CPU处理能力不足或者网络带宽受限，导致无法接收和处理更多的请求。
- TPS更侧重于评估系统在处理具体业务逻辑时的效率，一个高TPS的系统表明它能够快速且准确地完成各种业务事务，在一个股票交易系统中，TPS的高低直接关系到投资者能否及时下单和成交，如果TPS较低，即使系统的整体吞吐量（CPM）较高（可能是因为有大量的查询请求），但在实际的股票买卖等关键业务事务处理上可能会出现延迟，影响用户体验。
3、计算方式和数据收集
- 吞吐量（CPM）的计算相对简单直接，通常只需要统计在一分钟内系统接收到的所有请求数量即可，在数据收集方面，可以通过在系统的入口点设置计数器，对进入系统的每一个请求进行计数，然后在一分钟结束时得到CPM的值，这个计数器不需要深入分析请求的具体业务内容，只要是进入系统的请求都进行统计。
- TPS的计算则需要明确事务的定义和边界，在数据收集时，需要跟踪每个事务从开始到结束的整个过程，以确定其是否成功完成，这可能涉及到多个系统组件之间的协同工作，需要在不同的业务逻辑处理环节设置标记，以便准确判断一个事务是否已经完整执行，在一个电子商务系统中，要统计TPS，就需要跟踪从用户将商品加入购物车、选择配送方式、支付到最终订单确认的整个过程，每个环节都要进行状态监测，以确保只有完整的订单处理过程才被计入TPS。
三、在实际应用中的意义
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1、系统优化
- 在对系统进行优化时，吞吐量（CPM）和TPS提供了不同的优化方向，如果系统的CPM较低，优化的重点可能是提高系统的整体资源配置，如增加服务器的数量、提升网络带宽等，对于一个视频流媒体服务，当CPM较低时，可以考虑增加内容分发网络（CDN）的节点数量，以提高系统接收和分发视频请求的能力。
- 如果TPS较低，优化的方向则更多地集中在业务逻辑处理的优化上，在一个在线旅游预订系统中，如果TPS较低，可以对预订流程中的数据库查询操作进行优化，减少不必要的查询，优化数据库索引，以提高事务处理的速度。
2、容量规划
- 吞吐量（CPM）对于容量规划中的基础资源评估非常重要，通过对历史CPM数据的分析，可以预测未来系统需要承受的请求流量，从而合理规划服务器的规模、网络设备的带宽等，一个新兴的社交媒体平台可以根据用户增长趋势和当前的CPM数据，提前规划服务器的扩容，以应对未来可能出现的流量高峰。
- TPS在容量规划中则有助于确定系统在业务事务处理方面的容量，一家银行在推出新的金融产品时，需要根据预计的业务交易量（TPS）来规划其核心业务系统的处理能力，确保系统能够在高峰期也能快速处理大量的转账、理财购买等业务事务。
吞吐量（CPM）和TPS虽然都与系统的处理能力相关，但在概念、度量对象、对系统性能评估的侧重点、计算方式以及在实际应用中的意义等方面存在明显的区别，在系统的设计、优化和容量规划等工作中，需要准确理解和区分这两个指标，以便更好地评估和提升系统的性能。
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