| 知乎专栏 ｜ 多维度架构 |
超时时间俗称 Timeout 它是引起应用程序无响应或者网络服务雪崩灾难的罪魁祸首。
超时时间设置非常讲究，太长不行，太短也不行。
超时时间有哪些？
早期架构相对简单，拓扑成线性，例如：
用户 —> WEB服务器 —> 应用服务器 —> 缓存 —> 数据库
这是最典型的应用了，我们就用这个来举例，所有例子都是我职业生涯中遇到过的，绝对真实。
很早的时候，那时还没有分布式文件系统，不过我们的系统IO压力不大，仅仅是为了高可用。我们使用 NFS 共享 WEB服务器上的HTML文件和图片。然后通过DNS轮询做负载均衡，这是 2005年之前常用的做法。
发生了什么呢，NFS 发神经，用一段时间后出现卡顿，读不出数据，Apache httpd 的超时时间设置为 60s 秒，此时WEB服务器进来一个用户启动一个进程（那时 httpd 还不支持多线程），读取NFS共享的HTML，httpd 一直读不出来文件内容，直到60秒后 httpd 才会返回 500 错误给用户，用户始终超时等待。就这样，来一个用户，启动一个进程，用不了多久 httpd 最大连接数将被尽。
如果我们将超时时间30秒，可以加速进程的释放时间，可能会缓解 NFS 问题。设置成10秒呢？ 答案是不行，有些请求过程中会出现网络不稳定的情况，设置成10秒钟，httpd 就会终止用户连接。这种情况在大文件下载，上传的过程中较为明显。
从WEB服务器到应用服务器，可能是 cgi-bin, fastcgi, servlet 等等，连接方式有反向代理，也有特别的协议（好久不用忘记Tomcat 插件,好像叫 mod-jk）也有超时设置。设置不当会出现什么问题呢？
开发中我们要计算一个请求所花费的时间，尽量在5秒之内完成执行并返回结果，大于五秒就会产生用户流失，用于没有耐心等待页面完成加载，就会跳到其他网站。所以超时时间设置 60 秒基本上没有什么意义，只有下载和上传服务可能会用到。正常控制在 20-30秒可以应对大多数需求。同时 WEB 服务器 与 应用服务器的设置需要匹配，例如 WEB服务器设置为 30秒，应用服务器设置为 60秒的后果是，程序还没有执行完成，WEB服务器就切断了与后面应用服务器的联系，并返回500错误。所以说后面应用服务器的超时时间设置，不能大于前面WEB服务器的超时时间设置。WEB切断与应用服务器通信后，应用服务器仍会继续执行，如果是 fastcgi 就可能看到非常多的进程在运行，并处于等待状态。
从应用服务器到缓存服务器，我遇到过这样一个事故，一名初级开发人员首次使用 memcached （那时还没有 Redis）没有经验，正确应该将一个数据结构序列化后存储到 memcache 中，他将这组数据，一条一条的写入memcache ，使用的时候使用循环遍历所有的 key。导致执行时间超过一分钟。 这样程序始终无法在规定的超时时间执行完成。上线后立即崩溃，虽然也做了压力测试，但是有很多代码在测试环境是无法展现的。压力测不是万能的。
最后是数据库超时时间，数据库超时时间的设置，执行超时时间比网络超时时间更重要。所谓执行超时时间，就是控制执行SQL语句的时间，在规定时间没有完成查询就直接返回超时。这样做的目的是为了保护数据库，否则数据库很容易就崩溃了。跟前面的例子一样，如果将数据库执行超时时间设置为60秒，有一条SQL执行很慢，运行时间超过60秒，查询就会堆积，直到数据库连接数被占用完为止。所以我们要经常审计慢查询日志。
再说说网络设备造成的延迟，前面谈到的各种服务器应用出现问题都比较好排查，基本都是可见。网络设备造成的故障就比较难，理由水晶头氧化了，网络偶尔出现丢包卡顿。重新插拔一次水晶头故障就消失了。
流量是呈现漏斗状的，每经过一个节点，流量会被分流，例如 1000 个用户访问你的网站，60% 是 HTML，被WEB服务器分流了（当然还有CDN）。剩下流量进入了应用服务器， 可以不需要访问数据库，被分流了 10%，剩下访问需要查询缓存，被分流 20%，最后 10%的流量需要查询数据库。那么这样设置超时时间合理吗？
用户（30秒） —> WEB服务器（30秒） —> 应用服务器（30秒） —> 缓存（30秒） —> 数据库（30秒）
答案是不合理，你应该参考漏斗模型去设置，前大后小的原则。
前面我以2005年网络架构为例是因为简单好理解，2005-2015 年的这段时间架构发生了天翻地覆的变化，这里一笔带过。最近五年最流行的是「微服务」。 我看到很多谈及架构文章中，大量的使用网关，层层代理，才触动了我写该文章，少有文章会谈到网络延迟和超时时间。
由于微服务提出了熔断器的概念，可以防止服务雪崩，微服务中会使用这种熔断技术。这相当于被蛇咬了，不管蛇有没有毒，先断臂自救，以现在的医疗技术是可以治愈的，但是却选择了截肢。而我们要做的是不让这种事情出现。