ArcGIS Server 优化方案及混合应用两种模式的缓存

名词解释及翻译：

Instances (In Use/Running) ： 实例的使用状态。 In Use 代表正在使用中的实例数。 Running 代表已经创建的实例数。

Minimum number of instances ： 最小实例个数。

Maximum number of instances ： 最大实例个数。

The maximum time a client will wait to get a service ： 客户端等待获取服务的最大时间。

 

首先，简单介绍一下 ArcGIS 池化与非池化服务的原理。 ArcGIS ADF 框架在使用池化服务时，只是在程序需要的时候在实例池中获取一个实例，此时 In Use 加 1 。使用完毕后立即释放回实例池（注意是释放而不是关闭），等待下一次被再次重用，此时 In Use 减 1 。这就是为什么池化实例一经创建就不会减少的原因。这中间并没有创建以及关闭实例的过程（ Running 的数目不变），因此池化服务相对于非池化服务而言使用效率是很高的。

图 1

       而在使用非池化服务时，则是在浏览器会话开始时创建一个实例，此时 In Use 与 Running 各加 1 。而在浏览器会话结束后关闭实例，此时 In Use 与 Running 各减 1 。因此，非池化服务在长时间闲置的情况下实例数（ Running ）会减少，而池化服务只会释放回实例池，而不会真正减少实例数。

图 2

那么是否池化服务的实例数（ Running ）就不会增加了呢？当然不是了，只不过在一般情况下你先后打开两次地图是无法增加实例个数的。那么什么时候才会增加呢？答案就是在并发的情况下才会增加实例数。

通常情况下啊，如果我们先后打开两次地图。在第一次打开地图，并获取地图的时候， ADF 会从实例池获取一个实例，此时 In Use 加 1 ，等到地图在浏览器中显示完成后， ADF 马上释放实例回实例池，此时 In Use 减 1 。由于池化服务的高性能，从获取实例到释放实例通常只需要 1 秒左右。因此在大多数时候当我们去看池化服务的 In Use 时总是显示为 0 。而非池化服务就不同了，只要在你会话有效期内 In Use 总是不为 0 的。接下来，当我们第二次打开地图的时候，由于之前使用过的实例已经被释放回实例池了，因此在第二次获取实例的时候 ADF 又重用了之前的实例。所以新的实例并不需要被创建（ Running 不变），只需要重用即可。

但是在并发的情况下就不同了。如果同时有两个或多个请求打开地图，当实例池中实例数（ Running ）不够时， ArcGIS 才会创建一个新的实例，此时 In Use 与 Running 各加 1 。

讲了那么多，现在来讲讲如何优化吧！

1. 针对池化服务实例数只能增加无法减少的情况进行优化

通常在设置池化服务时，都有 Minimum number of instances 和 Maximum number of instances 两个设置项。 ESRI 公司的建议是前者设置为 1 而后者设置为系统的最大并发数。但我不认为只是最好的设置方式。如果最大实例数设置为系统的最大并发数，或许可以解决问题。但是由于池化服务实例数只增不减的特性，一旦某一时刻并发达到最大值，则实例池中的实例数同时也会达到这一个最大值。但是系统的并发量并不总是维持在最大并发量，大多时候都是远远小于最大并发值。因此这会导致大量闲置的实例。同时，由于最小实例数设置为 1 ，则每次当实例不够用时 ArcGIS 都需要反复创建实例，这对性能以及客户体验的影响是很大的。

因此，我的建议是把最小值与最大值设为同样的值，并且该值小于系统最大并发数。至于该值该如何设置需要通过多次测试以达到最佳性能为宜。同时，要适当增大 The maximum time a client will wait to get a service 的值。该值的意思就是当并发数大于最大实例数时，系统等待多久以重用被释放回实例池的实例。

2. 针对非池化服务的实例无法及时关闭的情况进行优化

非池化服务在长时间闲置的情况下会自动关闭。但是这里究竟需要闲置多久才关闭。我没有找到相应的说明。总之默认情况下的结果是我们所不能接受的。这就需要我们自己动手了。具体的做法可以有很多，这里我就讲一下原理：

在地图初始化之后，把实例的相关信息发送到服务器端保存起来。然后在客户端通过 Ajax 每过一定时间就发送一个实例保持的信号，服务器端单独开一个线程来检查信号。由于 Ajax 是客户端代码，依赖于浏览器执行。因此如果一个实例对应的信号在 3 个周期之后仍旧没有发送到服务器端。则认为相应的浏览器页面已经被关闭，此时可手动关闭该实例。

3. 针对一个应用混合多个地图服务的情况进行优化

在项目实际应用中，单一的地图服务通常是不够用的。以下图为例，下图所示系统共使用 4 个地图服务，四个地图服务以如下顺序叠加产生地图：

图 3

多个地图服务叠加生成地图，这虽然带来一定得灵活性，但这是以牺牲性能为代价换来的，在一般的应用中，性能往往是我们更关注的。那么有没有方法可以鱼和熊掌兼得呢？正规的方法是不行的，那只有用非正规的方法。

在介绍我的方法前，先来了解一下 ArcGIS 的缓存。 ArcGIS 的缓存分两种，一种是融合所有图层的缓存生成方式，我称之为融合模式。另一种是将各图层分离单独生成多个图层缓存的方式，我称之为多层模式。融合模式的好处是速度快，但是缺点也同样明显——无法动态更新图片，因此所有涉及到得添加，删除或者显示 / 隐藏图层都无法在融合模式上表现出来。多层模式可以选择需要制作缓存的图层。在显示地图的时候，通过把各个已生成缓存的图层的图片和动态绘制的未生成缓存的图层的要素相叠加，生成一张图片。此模式在已生成缓存的图层和未生成缓存的图层都不多的情况下，性能较好。反之，则性能很差。

下面就开始介绍我的方法：

1) 首先把图 1 中地图服务 2 和地图服务 4 以融合模式分别生成缓存。

2) 新建一个 MXD 文件，把地图服务 1 所涉及的图层全都加入该 MXD 的图层列表。

3) 在 MXD 中随意加入一个图层到图层列表的最底端，选择图层状态为可视，并且不设置任何显示级别。

4) 把地图服务 3 所涉及的图层全部加入 MXD 图层列表的最低端。

5) 重复步骤 3 。

6) 以该 MXD 建立地图服务 5 ，并以多层模式生成步骤 3 以及步骤 5 中两个图层的缓存。

7)  找到 ArcGIS 缓存存放目录。该目录下共有三个地图服务所生成的缓存，分别以地图服务 2 、地图服务 4 以及地图服务 5 的名称命名。打开地图服务 5 的缓存目录，找到以步骤 3 中图层名称命名的文件夹，把在步骤 1 中生成的地图服务 2 的缓存拷贝、覆盖到该目录。

8) 同上，找到以步骤 5 中图层名称命名的文件夹，把在步骤 1 中生成的地图服务 4 的缓存拷贝、覆盖到该目录。

至此，混合了融合模式和多层模式的地图缓存就算建立完成了。打开地图查看一下效果是不是和原来的一样！上面的方法从原理上还是多层模式的缓存机制，只不过采用之前生成的融合后的缓存图片替换了单一图层的缓存图片。而 ArcGIS 并不知道图片已经被替换，仍旧会按照预定的方式把缓存叠加到最终生成的地图中去，这正好被我们利用。使用此方法生成的地图服务理论上的性能至少不会差于多个地图服务混合的方式，但究竟性能如何还有待实践证明。

至此，我关于 ArcGIS 的优化方案都介绍完毕了。如果大家还有其他优化方案的话也欢迎提出来大家一起讨论一下。