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隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,越來越多的應(yīng)用程序需要支持高并發(fā)訪問。而數(shù)據(jù)庫作為應(yīng)用程序的重要組成部分,其并發(fā)讀寫的能力也成為評價應(yīng)用程序性能的關(guān)鍵指標之一。連接池技術(shù)作為提高數(shù)據(jù)庫并發(fā)容量和性能的重要手段,在高并發(fā)場景下的應(yīng)用越來越廣泛。

一、數(shù)據(jù)庫連接池的定義及作用
在應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間建立連接的過程中,頻繁地開啟和關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接是一件開銷巨大的操作。大量的數(shù)據(jù)庫連接開啟和關(guān)閉操作會使數(shù)據(jù)庫服務(wù)器資源消耗殆盡,導(dǎo)致應(yīng)用程序性能急劇下降,甚至宕機。數(shù)據(jù)庫連接池技術(shù)是為了避免頻繁的連接開啟和關(guān)閉操作,提供一種可復(fù)用的、高效的連接管理機制,從而提高應(yīng)用程序的性能和可靠性。
連接池技術(shù)的基本原理是,在程序啟動時創(chuàng)建一定數(shù)量的數(shù)據(jù)庫連接,將這些連接放置于一個連接池中,當(dāng)應(yīng)用程序需要連接數(shù)據(jù)庫時,從連接池中獲取一個可用連接,完成相應(yīng)的操作后,將其釋放回連接池中,供后續(xù)使用。這樣就可以重復(fù)利用之前創(chuàng)建的連接,避免頻繁的開啟和關(guān)閉操作,提高應(yīng)用程序的性能和穩(wěn)定性。
二、數(shù)據(jù)庫連接池的實現(xiàn)方式
實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫連接池的方式比較多樣,下面介紹兩種常用的實現(xiàn)方式。
1、基于線程池的數(shù)據(jù)庫連接池
線程池作為一種常見的多線程處理機制,其與連接池的結(jié)合較為緊密?;诰€程池的數(shù)據(jù)庫連接池實現(xiàn)方式,其主要思路是:在程序啟動時創(chuàng)建一定數(shù)量的線程,每個線程運行一個數(shù)據(jù)庫連接,將這些線程放置于一個線程池中,用隊列管理線程池池中的線程。當(dāng)應(yīng)用程序需要連接數(shù)據(jù)庫時,從線程池中獲取一個可用的線程,完成相應(yīng)的操作后,將其釋放回線程池中。
該方式實現(xiàn)簡單,原理清晰,適合于多個應(yīng)用程序共享同一連接池的情況。但是在高并發(fā)場景下,由于線程池的線程數(shù)固定,當(dāng)線程數(shù)不足以處理所有的請求時,就會出現(xiàn)請求阻塞現(xiàn)象,進而降低應(yīng)用程序的性能。
2、基于連接池對象的數(shù)據(jù)庫連接池
基于連接池對象的數(shù)據(jù)庫連接池實現(xiàn)方式,其主要思路是:在程序啟動時創(chuàng)建一定數(shù)量的數(shù)據(jù)庫連接,將這些連接封裝為連接池對象,每個連接池對象在使用時檢查連接是否可用,可用則直接返回連接來完成相應(yīng)的操作。當(dāng)連接不可用時,連接池對象重新創(chuàng)建一個連接,將其放回連接池中。
該方式的性能相對較好,不會出現(xiàn)請求阻塞現(xiàn)象,適合于多個應(yīng)用程序各自獨享連接池的情況。但是實現(xiàn)較為復(fù)雜,需要在連接池對象中維護連接的狀態(tài)、可用性等信息。
三、高并發(fā)場景下數(shù)據(jù)庫連接池的應(yīng)用
在高并發(fā)場景下,數(shù)據(jù)庫連接池的應(yīng)用是至關(guān)重要的。下面介紹幾個應(yīng)用連接池的經(jīng)典案例。
1、電商平臺
電商平臺因為大量的并發(fā)訪問,需要能夠快速地響應(yīng)用戶請求,同時保證數(shù)據(jù)的一致性和準確性。連接池技術(shù)在電商平臺應(yīng)用中具有很好的效果。通過使用連接池管理大量的數(shù)據(jù)庫連接,平臺可以避免頻繁的連接開啟和關(guān)閉操作,優(yōu)化性能,提高響應(yīng)速度。
2、游戲平臺
游戲平臺因為需要支持大量的在線玩家,對并發(fā)性和響應(yīng)速度要求非常高。數(shù)據(jù)庫連接池技術(shù)在游戲平臺中應(yīng)用非常廣泛。通過使用連接池管理數(shù)據(jù)庫連接,可以提高數(shù)據(jù)庫的并發(fā)容量、提高性能和可靠性。
3、社交平臺
社交平臺因為需要支持大量的用戶并發(fā)訪問,對數(shù)據(jù)庫的穩(wěn)定性和響應(yīng)速度要求很高。通過使用連接池技術(shù),可以避免頻繁地開啟和關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接,提高性能和可靠性。
四、數(shù)據(jù)庫連接池的配置要點
在應(yīng)用程序中正確配置數(shù)據(jù)庫連接池,能夠提高應(yīng)用程序的性能和可靠性。下面介紹幾個數(shù)據(jù)庫連接池的配置要點。
1、合理分配線程池大小
線程池的大小是影響應(yīng)用程序并發(fā)性和性能的重要因素之一。在配置數(shù)據(jù)庫連接池時,需要根據(jù)應(yīng)用程序的性質(zhì)和并發(fā)需求,合理分配線程池的大小,避免線程數(shù)過多或過少,影響連接池的效果。
2、設(shè)置更大連接數(shù)和最小連接數(shù)
連接池更大連接數(shù)和最小連接數(shù)的設(shè)置對于連接池的性能和穩(wěn)定性影響很大。在應(yīng)用程序的并發(fā)訪問需求高時,應(yīng)該增加連接池的更大連接數(shù),避免出現(xiàn)連接資源不足的情況。而在應(yīng)用程序并發(fā)訪問需求低時,應(yīng)該減少連接池的最小連接數(shù),避免浪費資源。
3、設(shè)置連接超時時間
在應(yīng)用程序訪問數(shù)據(jù)庫時,有可能因為網(wǎng)絡(luò)問題、鎖等原因?qū)е逻B接失敗或者長時間沒有響應(yīng)。為了避免這種情況發(fā)生,需要設(shè)置連接超時時間,當(dāng)連接超過一定時間沒有響應(yīng)時,立即中斷當(dāng)前連接,釋放連接資源,避免浪費和阻塞。
數(shù)據(jù)庫連接池是提高應(yīng)用程序性能和可靠性的重要手段,在高并發(fā)場景下應(yīng)用非常廣泛。選擇合適的連接池技術(shù)和配置方法,能夠優(yōu)化應(yīng)用程序的性能和穩(wěn)定性,提高用戶體驗和滿意度。通過加強對數(shù)據(jù)庫連接池技術(shù)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用,我們可以更好地應(yīng)對高并發(fā)場景的挑戰(zhàn),提高應(yīng)用程序的競爭力和市場占有率。
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MySQL與Redis數(shù)據(jù)庫連接池介紹(圖示+源碼+代碼演示)
數(shù)據(jù)庫連接池(Connection pooling)是程序啟動時建立足夠的數(shù)據(jù)庫連接,并將這些連接組成一個連接池,由程序動態(tài)地對池中的連接進行申請,使用,釋放。
簡單的說:創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫連接是一個很耗時的操作,也容易對數(shù)據(jù)庫造成安全隱患。所以,在程序初始化的時候,集中創(chuàng)建多個數(shù)據(jù)庫連接,并把他們集中管理,供程序使用,可以保證較快的數(shù)據(jù)庫讀寫速度,還更加安全可靠。
不使用數(shù)據(jù)庫連接池
如果不使用數(shù)據(jù)庫連接池,對于每一次SQL操作,都要走一遍下面完整的流程:
1.TCP建立連接的三次握手(客戶端與 MySQL服務(wù)器的連接基于TCP協(xié)議)
2.MySQL認證的三次我收
3.真正的SQL執(zhí)行
4.MySQL的關(guān)閉
5.TCP的四次握手關(guān)閉
可以看出來,為了執(zhí)行一條SQL,需要進行大量的初始化與關(guān)閉操作
使用數(shù)據(jù)庫連接池
如果使用數(shù)據(jù)庫連接池,那么會
事先申請(初始化)好
相關(guān)的數(shù)據(jù)庫連接,然后在之后的SQL操作中會復(fù)用這些數(shù)據(jù)庫連接,操作結(jié)束之后數(shù)據(jù)庫也不會斷開連接,而是將數(shù)據(jù)庫對象放回到數(shù)據(jù)庫連接池中
資源重用:由于數(shù)據(jù)庫連接得到重用,避免了頻繁的創(chuàng)建、釋放連接引起的性能開銷,在減少系統(tǒng)消耗的基礎(chǔ)上,另一方面也增進了系統(tǒng)運行環(huán)境的平穩(wěn)性(減少內(nèi)存碎片以及數(shù)據(jù)庫臨時進程/線程的數(shù)量)。
更快的系統(tǒng)響應(yīng)速度:數(shù)據(jù)庫連接池在初始化過程中,往往已經(jīng)創(chuàng)建了若干數(shù)據(jù)庫連接置于池中備用。 此時連接的初始化工作均已完成。對于業(yè)務(wù)請求處理而言,直接利用現(xiàn)有可用連接,避免了從數(shù)據(jù)庫納逗連接初始化和釋放過程的開銷,從而縮減了系統(tǒng)整體響應(yīng)時間。
統(tǒng)一的連接管理,避免數(shù)據(jù)庫連接泄露:在較為完備的數(shù)據(jù)庫連接池實現(xiàn)中,可根據(jù)預(yù)先的連接占用超時設(shè)定,強制收回被占用連接。從而避免了常規(guī)數(shù)據(jù)庫連接操作中可能出現(xiàn)的資源泄露。
如果說你的服務(wù)器CPU是4核i7的,連接池大小應(yīng)該為((4*2)+1)=9
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源碼下載
下載方式:
db_pool目錄下有兩個目錄,mysql_pool目錄為MySQL連接池代碼,redis_pool為redis連接池代碼
下面介紹mysql_pool
CDBConn解析
概念:
代表一個數(shù)據(jù)連接對象實例
相關(guān)成員:
m_pDBPool:該數(shù)據(jù)庫連接對象所屬的數(shù)據(jù)庫連接池
構(gòu)造函數(shù):
綁定自己所屬于哪個數(shù)據(jù)庫連接池
Init()函數(shù):
創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫連接句柄
CDBPool解析
概念:代表一個數(shù)據(jù)庫連接池
相關(guān)成員:
Init()函數(shù):常見指定數(shù)量的數(shù)據(jù)庫實例句柄,然后添加到m_free_list中,供后面使用
GetDBConn()函數(shù):
用于從空閑隊列中返回可以使用的數(shù)據(jù)庫連接句柄
RelDBConn()函數(shù):
程序使用完該數(shù)據(jù)庫句柄之后,將句柄放回到空閑隊列中
測試之前,將代碼中的數(shù)據(jù)庫地址、端口、賬號密碼等改為自己的(代碼中有好幾處)
進入MySQL,
創(chuàng)建mysql_pool_test數(shù)據(jù)庫
進入到mysql_pool目錄下,
創(chuàng)建一個build目錄并進入
:
然后輸入如下的命令進行編螞茄伍譯
之后就會在目錄下生成如下的可執(zhí)行文件
輸入如下兩條命令進行測試:
可以看到不使用數(shù)據(jù)庫連接池,整個操作耗時4秒左右;使用連接池之后,整個操作耗時2秒左右,提升了一倍
源碼下載
下面介紹redis_pool
測試
進入到redis_pool目錄下,
創(chuàng)建一個build目錄并進入
:
然后輸入如下的命令進行編譯
之后就會在目錄下生成如下的可執(zhí)行文件
輸入如下的命令進行測試:
可以看到不使用數(shù)據(jù)庫連接池,整個操作耗時182ms;使用連接池之后,整個操作耗時21ms,提升了很多
進入redis,可以看到我們新建的key:
數(shù)據(jù)庫連接池的介紹
數(shù)據(jù)庫連接池負責(zé)分配、管理和釋放數(shù)據(jù)庫連接,它允許應(yīng)用程序重復(fù)使用一個現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫連接,而穗梁不是再重新建立一個;釋放空閑時間超過更大空閑時間的數(shù)據(jù)庫連接來避免因為沒有釋放數(shù)據(jù)庫連接巧仔而引起的數(shù)猜寬運據(jù)庫連接遺漏。這項技術(shù)能明顯提高對數(shù)據(jù)庫操作的性能。
關(guān)于數(shù)據(jù)庫連接池應(yīng)用場景的介紹到此就結(jié)束了,不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ?如果你還想了解更多這方面的信息,記得收藏關(guān)注本站。
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新聞名稱:掌握數(shù)據(jù)庫連接池,應(yīng)對高并發(fā)場景(數(shù)據(jù)庫連接池應(yīng)用場景)
URL鏈接:http://fisionsoft.com.cn/article/cdchopj.html


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