MySQL与Redis数据库连接池介绍(图示+源码+代码演示)

MySQL与Redis数据库连接池介绍(图示+源码+代码演示),第1张

数据库连接池(Connection pooling)是程序启动时建立足够的数据库连接,并将这些连接组成一个连接池,由程序动态地对池中的连接进行申请,使用,释放。

简单的说:创建数据库连接是一个很耗时的 *** 作,也容易对数据库造成安全隐患。所以,在程序初始化的时候,集中创建多个数据库连接,并把他们集中管理,供程序使用,可以保证较快的数据库读写速度,还更加安全可靠。

不使用数据库连接池

如果不使用数据库连接池,对于每一次SQL *** 作,都要走一遍下面完整的流程:

1.TCP建立连接的三次握手(客户端与 MySQL服务器的连接基于TCP协议)

2.MySQL认证的三次我收

3.真正的SQL执行

4.MySQL的关闭

5.TCP的四次握手关闭

可以看出来,为了执行一条SQL,需要进行大量的初始化与关闭 *** 作

使用数据库连接池

如果使用数据库连接池,那么会 事先申请(初始化)好 相关的数据库连接,然后在之后的SQL *** 作中会复用这些数据库连接, *** 作结束之后数据库也不会断开连接,而是将数据库对象放回到数据库连接池中

资源重用:由于数据库连接得到重用,避免了频繁的创建、释放连接引起的性能开销,在减少系统消耗的基础上,另一方面也增进了系统运行环境的平稳性(减少内存碎片以及数据库临时进程/线程的数量)。

更快的系统响应速度:数据库连接池在初始化过程中,往往已经创建了若干数据库连接置于池中备用。 此时连接的初始化工作均已完成。对于业务请求处理而言,直接利用现有可用连接,避免了从数据库连接初始化和释放过程的开销,从而缩减了系统整体响应时间。

统一的连接管理,避免数据库连接泄露:在较为完备的数据库连接池实现中,可根据预先的连接占用超时设定,强制收回被占用连接。从而避免了常规数据库连接 *** 作中可能出现的资源泄露。

如果说你的服务器CPU是4核i7的,连接池大小应该为((4*2)+1)=9

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源码下载

下载方式:https://github.com/dongyusheng/csdn-code/tree/master/db_pool(Github中下载)

db_pool目录下有两个目录,mysql_pool目录为MySQL连接池代码,redis_pool为redis连接池代码

下面介绍mysql_pool

CDBConn解析

概念: 代表一个数据连接对象实例

相关成员:

m_pDBPool:该数据库连接对象所属的数据库连接池

构造函数: 绑定自己所属于哪个数据库连接池

Init()函数: 创建数据库连接句柄

CDBPool解析

概念:代表一个数据库连接池

相关成员:

Init()函数:常见指定数量的数据库实例句柄,然后添加到m_free_list中,供后面使用

GetDBConn()函数: 用于从空闲队列中返回可以使用的数据库连接句柄

RelDBConn()函数: 程序使用完该数据库句柄之后,将句柄放回到空闲队列中

测试之前,将代码中的数据库地址、端口、账号密码等改为自己的(代码中有好几处)

进入MySQL, 创建mysql_pool_test数据库

进入到mysql_pool目录下, 创建一个build目录并进入

然后输入如下的命令进行编译

之后就会在目录下生成如下的可执行文件

输入如下两条命令进行测试: 可以看到不使用数据库连接池,整个 *** 作耗时4秒左右;使用连接池之后,整个 *** 作耗时2秒左右,提升了一倍

源码下载

下面介绍redis_pool

测试

进入到redis_pool目录下, 创建一个build目录并进入

然后输入如下的命令进行编译

之后就会在目录下生成如下的可执行文件

输入如下的命令进行测试: 可以看到不使用数据库连接池,整个 *** 作耗时182ms;使用连接池之后,整个 *** 作耗时21ms,提升了很多

进入redis,可以看到我们新建的key:

开始本文之前,我们看一段Go连接数据库的代码:

本文内容我们将解释连接池背后是如何工作的,并 探索 如何配置数据库能改变或优化其性能。

转自:https://www.jianshu.com/p/cbfc398bd4d6

整理:地鼠文档:www.topgoer.cn

那么sql.DB连接池是如何工作的呢?

需要理解的最重要一点是,sql.DB池包含两种类型的连接——“正在使用”连接和“空闲”连接。当您使用连接执行数据库任务(例如执行SQL语句或查询行)时,该连接被标记为正在使用,任务完成后,该连接被标记为空闲。

当您使用Go执行数据库 *** 作时,它将首先检查池中是否有可用的空闲连接。如果有可用的连接,那么Go将重用这个现有连接,并在任务期间将其标记为正在使用。如果在您需要空闲连接时池中没有空闲连接,那么Go将创建一个新的连接。

当Go重用池中的空闲连接时,与该连接有关的任何问题都会被优雅地处理。异常连接将在放弃之前自动重试两次,这时Go将从池中删除异常连接并创建一个新的连接来执行该任务。

连接池有四个方法,我们可以使用它们来配置连接池的行为。让我们一个一个地来讨论。

SetMaxOpenConns()方法允许您设置池中“打开”连接(使用中+空闲连接)数量的上限。默认情况下,打开的连接数是无限的。

一般来说,MaxOpenConns设置得越大,可以并发执行的数据库查询就越多,连接池本身成为应用程序中的瓶颈的风险就越低。

但让它无限并不是最好的选择。默认情况下,PostgreSQL最多100个打开连接的硬限制,如果达到这个限制的话,它将导致pq驱动返回”sorry, too many clients already”错误。

为了避免这个错误,将池中打开的连接数量限制在100以下是有意义的,可以为其他需要使用PostgreSQL的应用程序或会话留下足够的空间。

设置MaxOpenConns限制的另一个好处是,它充当一个非常基本的限流器,防止数据库同时被大量任务压垮。

但设定上限有一个重要的警告。如果达到MaxOpenConns限制,并且所有连接都在使用中,那么任何新的数据库任务将被迫等待,直到有连接空闲。在我们的API上下文中,用户的HTTP请求可能在等待空闲连接时无限期地“挂起”。因此,为了缓解这种情况,使用上下文为数据库任务设置超时是很重要的。我们将在书的后面解释如何处理。

SetMaxIdleConns()方法的作用是:设置池中空闲连接数的上限。缺省情况下,最大空闲连接数为2。

理论上,在池中允许更多的空闲连接将增加性能。因为它减少了从头建立新连接发生概率—,因此有助于节省资源。

但要意识到保持空闲连接是有代价的。它占用了本来可以用于应用程序和数据库的内存,而且如果一个连接空闲时间过长,它也可能变得不可用。例如,默认情况下MySQL会自动关闭任何8小时未使用的连接。

因此,与使用更小的空闲连接池相比,将MaxIdleConns设置得过高可能会导致更多的连接变得不可用,浪费资源。因此保持适量的空闲连接是必要的。理想情况下,你只希望保持一个连接空闲,可以快速使用。

另一件要指出的事情是MaxIdleConns值应该总是小于或等于MaxOpenConns。Go会强制保证这点,并在必要时自动减少MaxIdleConns值。

SetConnMaxLifetime()方法用于设置ConnMaxLifetime的极限值,表示一个连接保持可用的最长时间。默认连接的存活时间没有限制,永久可用。

如果设置ConnMaxLifetime的值为1小时,意味着所有的连接在创建后,经过一个小时就会被标记为失效连接,标志后就不可复用。但需要注意:

理论上,ConnMaxLifetime为无限大(或设置为很长生命周期)将提升性能,因为这样可以减少新建连接。但是在某些情况下,设置短期存活时间有用。比如:

如果您决定对连接池设置ConnMaxLifetime,那么一定要记住连接过期(然后重新创建)的频率。例如,如果连接池中有100个打开的连接,而ConnMaxLifetime为1分钟,那么您的应用程序平均每秒可以杀死并重新创建多达1.67个连接。您不希望频率太大而最终影响性能吧。

SetConnMaxIdleTime()方法在Go 1.15版本引入对ConnMaxIdleTime进行配置。其效果和ConnMaxLifeTime类似,但这里设置的是:在被标记为失效之前一个连接最长空闲时间。例如,如果我们将ConnMaxIdleTime设置为1小时,那么自上次使用以后在池中空闲了1小时的任何连接都将被标记为过期并被后台清理 *** 作删除。

这个配置非常有用,因为它意味着我们可以对池中空闲连接的数量设置相对较高的限制,但可以通过删除不再真正使用的空闲连接来周期性地释放资源。

所以有很多信息要吸收。这在实践中意味着什么?我们把以上所有的内容总结成一些可行的要点。

1、根据经验,您应该显式地设置MaxOpenConns值。这个值应该低于数据库和 *** 作系统对连接数量的硬性限制,您还可以考虑将其保持在相当低的水平,以充当基本的限流作用。

对于本书中的项目,我们将MaxOpenConns限制为25个连接。我发现这对于小型到中型的web应用程序和API来说是一个合理的初始值,但理想情况下,您应该根据基准测试和压测结果调整这个值。

2、通常,更大的MaxOpenConns和MaxIdleConns值会带来更好的性能。但是,效果是逐渐降低的,而且您应该注意,太多的空闲连接(连接没有被复用)实际上会导致性能下降和不必要的资源消耗。

因为MaxIdleConns应该总是小于或等于MaxOpenConns,所以对于这个项目,我们还将MaxIdleConns限制为25个连接。

3、为了降低上面第2点的风险,通常应该设置ConnMaxIdleTime值来删除长时间未使用的空闲连接。在这个项目中,我们将设置ConnMaxIdleTime持续时间为15分钟。

4、ConnMaxLifetime默认设置为无限大是可以的,除非您的数据库对连接生命周期施加了硬限制,或者您需要它协助一些 *** 作,比如优雅地交换数据库。这些都不适用于本项目,所以我们将保留这个默认的无限制配置。

与其硬编码这些配置,不如更新cmd/api/main.go文件通过命令行参数读取配置。

ConnMaxIdleTime值比较有意思,因为我们希望它传递一段时间,最终需要将其转换为Go的time.Duration类型。这里有几个选择:

1、我们可以使用一个整数来表示秒(或分钟)的数量,并将其转换为time.Duration。

2、我们可以使用一个表示持续时间的字符串——比如“5s”(5秒)或“10m”(10分钟)——然后使用time.ParseDuration()函数解析它。

3、两种方法都可以很好地工作,但是在这个项目中我们将使用选项2。继续并更新cmd/api/main.go文件如下:

File: cmd/api/main.go


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原文地址: http://outofmemory.cn/sjk/9965201.html

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