MySQL之长连接、短连接、连接池(转载:http://www.ywnds.com/?p=9801)

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当数据库服务器和客户端位于不同的主机时,就需要建立网络连接来进行通信。客户端必须使用数据库连接来发送命令和接收应答、数据。通过提供给客户端数据库的驱动指定连接字符串后,客户端就可以和数据库建立连接了。可以查阅程序语言手册来获知通过何种方式使用短连接、长连接。

1. 短连接

短连接是指程序和数据库通信时需要建立连接,执行操作后,连接关闭。短连接简单来说就是每一次操作数据库,都要打开和关闭数据库连接,基本步骤是:连接→数据传输→关闭连接。

在慢速网络下使用短连接,连接的开销会很大;在生产繁忙的系统中,连接也可能会受到系统端口数的限制,如果要每秒建立几千个连接,那么连接断开后,端口不会被马上回收利用,必须经历一个“FIN”阶段的等待,直到可被回收利用为止,这样就可能会导致端口资源不够用。在Linux上,可以通过调整/proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range来扩大端口的使用范围;调整/proc/sys/net/ipv4/tcp_fin_timeout来减少回收延期(如果想在应用服务器上调整这个参数,一定要慎重!)。

另外一个办法是主机使用多个IP地址。端口数的限制其实是基于同一个IP:PORT的,如果主机增加了IP,MySQL就可以监听多个IP地址,客户端也可以选择连接某个IP:PORT,这样就增加了端口资源。

2. 长连接

长连接是指程序之间的连接在建立之后,就一直打开,被后续程序重用。使用长连接的初衷是减少连接的开销,尽管MySQL的连接比其他数据库要快得多。

以PHP程序为例,当收到一个永久连接的请求时,PHP将检查是否已经存在一个(前面已经开启了的)相同的永久连接。如果存在,则将直接使用这个连接;如果不存在,则建立一个新的连接。所谓“相同”的连接是指用相同的用户名和密码到相同主机的连接。

从客户端的角度来说,使用长连接有一个好处,可以不用每次创建新连接,若客户端对MySQL服务器的连接请求很频繁,永久连接将更加高效。对于高并发业务,如果可能会碰到连接的冲击,推荐使用长连接或连接池。

从服务器的角度来看,情况则略有不同,它可以节省创建连接的开销,但维持连接也是需要内存的。如果滥用长连接的话,可能会使用过多的MySQL服务器连接。现代的操作系统可以拥有几千个MySQL连接,但很有可能绝大部分都是睡眠(sleep)状态的,这样的工作方式不够高效,而且连接占据内存,也会导致内存的浪费。

对于扩展性好的站点来说,其实大部分的访问并不需要连接数据库。如果用户需要频繁访问数据库,那么可能会在流量增大的时候产生性能问题,此时长短连接都是无法解决问题的,所以应该进行合理的设计和优化来避免性能问题。

如果客户端和MySQL数据库之间有连接池或Proxy代理,一般在客户端推荐使用短连接。对于长连接的使用一定要慎重,不可滥用。如果没有每秒几百、上千的新连接请求,就不一定需要长连接,也无法从长连接中得到太多好处。在Java语言中,由于有连接池,如果控制得当,则不会对数据库有较大的冲击,但PHP的长连接可能导致数据库的连接数超过限制,或者占用过多的内存。

对此,研发工程师、系统运维工程师、DBA需要保持沟通,确定合理的连接策略,千万不要不假思索就采用长连接。

3. 连接池

由于一些数据库创建和销毁连接的开销很大,或者相对于所执行的具体数据操作,连接所耗的资源过多,此时就可能需要添加连接池来改进性能。

数据库连接池是一些网络代理服务或应用服务器实现的特性,如J2EE服务器,它实现了一个持久连接的“池”,允许其他程序、客户端来连接,这个连接池将被所有连接的客户端共享使用,连接池可以加速连接,也可以减少数据库连接,降低数据库服务器的负载。

4. 持久连接和连接池的区别

长连接是一些驱动、驱动框架、ORM工具的特性,由驱动来保持连接句柄的打开,以便后续的数据库操作可以重用连接,从而减少数据库的连接开销。而连接池是应用服务器的组件,它可以通过参数来配置连接数、连接检测、连接的生命周期等。

如果连接池或长连接使用的连接数很多,有可能会超过数据库实例的限制,那么就需要留意连接相关的设置了,比如连接池的最小、最大连接数设置,以及php-fpm的进程个数等,否则程序将不能申请新的连接。



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