概览:

• 为什么需要连接池

• 连接失效问题

• database/sql 中的连接池

• 使用连接池管理Thrift链接

以下主要使用Golang作为编程语言

为什么需要连接池

我觉得使用连接池最大的一个好处就是减少连接的创建和关闭,增加系统负载能力,
之前就有遇到一个问题:TCP TIME_WAIT连接数过多导致服务不可用,因为未开启数据库连接池,再加上mysql并发较大,导致需要频繁的创建链接,最终产生了上万的TIME_WAIT的tcp链接,影响了系统性能。

链接池中的的功能主要是管理一堆的链接,包括创建和关闭,所以自己在fatih/pool基础上,改造了一下:https://github.com/silenceper/pool ,使得更加通用一些,增加的一些功能点如下:

• 连接对象不单单是net.Conn,变为了interface{}(池中存储自己想要的格式)

• 增加了链接的最大空闲时间(保证了当连接空闲太久,链接失效的问题)

主要是用到了channel来管理连接,并且能够很好的利用管道的顺序性,当需要使用的时候Get一个连接,使用完毕之后Put放回channel中。

连接失效问题

使用连接池之后就不再是短连接,而是长连接了,就引发了一些问题:

1、长时间空闲,连接断开?

因为网络环境是复杂的,中间可能因为防火墙等原因,导致长时间空闲的连接会断开,所以可以通过两个方法来解决:

• 客户端增加心跳,定时的给服务端发送请求

• 给连接池中的连接增加最大空闲时间,超时的连接不再使用

在https://github.com/silenceper/pool就增加了一个这样最大空闲时间的参数,在连接创建或者连接被重新返回连接池中时重置,给每个连接都增加了一个连接的创建时间,在取出的时候对时间进行比较:https://github.com/silenceper/pool/blob/master/channel.go#L85

2、当服务端重启之后,连接失效?

远程服务端很有可能重启,那么之前创建的链接就失效了。客户端在使用的时候就需要判断这些失效的连接并丢弃,在database/sql中就判断了这些失效的连接,使用这种错误表示var ErrBadConn = errors.New("driver: bad connection")

另外值得一提的就是在database/sql对这种ErrBadConn错误进行了重试,默认重试次数是两次,所以能够保证即便是链接失效或者断开了,本次的请求能够正常响应(继续往下看就是分析了)。

连接失效的特征

• 对连接进行read读操作时,返回EOF错误

• 对连接进行write操作时,返回write tcp 127.0.0.1:52089->127.0.0.1:8002: write: broken pipe错误

database/sql 中的连接池

在database/sql中使用连接连接池很简单,主要涉及下面这些配置:

 db.SetMaxIdleConns(10) //连接池中最大空闲连接数
 db.SetMaxOpenConns(20) //打开的最大连接数
 db.SetConnMaxLifetime(300*time.Second)//连接的最大空闲时间(可选)

注:如果MaxIdleConns大于0并且MaxOpenConns小于MaxIdleConns ,那么会将MaxIdleConns置为MaxIdleConns

来看下db这个结构,以及字段相关说明:

type DB struct {
 //具体的数据库实现的interface{},
 //例如https://github.com/go-sql-driver/mysql 就注册并并实现了driver.Open方法,主要是在里面实现了一些鉴权的操作
 driver driver.Driver 
 //dsn连接
 dsn string
 //在prepared statement中用到
 numClosed uint64
 mu sync.Mutex // protects following fields
 //可使用的空闲的链接
 freeConn []*driverConn
 //用来传递连接请求的管道
 connRequests []chan connRequest
 //当前打开的连接数
 numOpen int 
 //当需要创建新的链接的时候,往这个管道中发送一个struct数据,
 //因为在Open数据库的就启用了一个goroutine执行connectionOpener方法读取管道中的数据
 openerCh chan struct{}
 //数据库是否已经被关闭
 closed bool
 //用来保证锁被正确的关闭
 dep map[finalCloser]depSet
 //stacktrace of last conn's put; debug only
 lastPut map[*driverConn]string 
 //最大空闲连接
 maxIdle int 
 //最大打开的连接
 maxOpen int 
 //连接的最大空闲时间
 maxLifetime time.Duration 
 //定时清理空闲连接的管道
 cleanerCh chan struct{}
}

看一个查询数据库的例子:

 rows, err := db.Query("select * from table1")

在调用db.Query方法如下:

func (db *DB) Query(query string, args ...interface{}) (*Rows, error) {
 var rows *Rows
 var err error
 //这里就做了对失效的链接的重试操作
 for i := 0; i < maxBadConnRetries; i++ {
 rows, err = db.query(query, args, cachedOrNewConn)
 if err != driver.ErrBadConn {
 break
 }
 }
 if err == driver.ErrBadConn {
 return db.query(query, args, alwaysNewConn)
 }
 return rows, err
}

在什么情况下会返回,可以从这里看到:
readPack,writePack

继续跟进去就到了

func (db *DB) conn(strategy connReuseStrategy) (*driverConn, error) {

方法主要是创建tcp连接,并判断了连接的生存时间lifetime,以及连接数的一些限制,如果超过的设定的最大打开链接数限制等待connRequest管道中有连接产生(在putConn释放链接的时候就会往这个管道中写入数据)

何时释放链接?

当我们调用rows.Close()的时候,就会把当前正在使用的链接重新放回freeConn或者写入到db.connRequests管道中

 //putConnDBLocked 方法
 
 //如果有db.connRequests有在等待连接的话,就把当前连接给它用
 if c := len(db.connRequests); c > 0 {
 req := db.connRequests[0]
 // This copy is O(n) but in practice faster than a linked list.
 // TODO: consider compacting it down less often and
 // moving the base instead?
 copy(db.connRequests, db.connRequests[1:])
 db.connRequests = db.connRequests[:c-1]
 if err == nil {
 dc.inUse = true
 }
 req <- connRequest{
 conn: dc,
 err: err,
 }
 return true
 } else if err == nil && !db.closed && db.maxIdleConnsLocked() > len(db.freeConn) {
 //没人需要我这个链接,我就把他重新返回`freeConn`连接池中
 db.freeConn = append(db.freeConn, dc)
 db.startCleanerLocked()
 return true
 }

使用连接池管理Thrift链接

这里是使用连接池https://github.com/silenceper/pool,如何构建一个thrift链接

客户端创建Thrift的代码:

type Client struct {
 *user.UserClient
}
//创建Thrift客户端链接的方法
factory := func() (interface{}, error) {
 protocolFactory := thrift.NewTBinaryProtocolFactoryDefault()
 transportFactory := thrift.NewTTransportFactory()
 var transport thrift.TTransport
 var err error
 transport, err = thrift.NewTSocket(rpcConfig.Listen)
 if err != nil {
 panic(err)
 }
 transport = transportFactory.GetTransport(transport)
 //defer transport.Close()
 if err := transport.Open(); err != nil {
 panic(err)
 }
 rpcClient := user.NewUserClientFactory(transport, protocolFactory)
 //在连接池中直接放置Client对象
 return &Client{UserClient: rpcClient}, nil
}
//关闭连接的方法
close := func(v interface{}) error {
 v.(*Client).Transport.Close()
 return nil
}
//创建了一个 初始化连接是
poolConfig := &pool.PoolConfig{
 InitialCap: 10,
 MaxCap: 20,
 Factory: factory,
 Close: close,
 IdleTimeout: 300 * time.Second,
}
p, err := pool.NewChannelPool(poolConfig)
if err != nil {
 panic(err)
}
//取得链接
conn, err := p.Get()
if err != nil {
 return nil, err
}
v, ok := conn.(*Client)
...使用连接调用远程方法
//将连接重新放回连接池中
p.Put(conn)

pool连接池代码地址:https://github.com/silenceper...

原文地址:http://silenceper.com/blog/201611/%E8%81%8A%E8%81%8Atcp%E8%BF%9E%E6%8E%A5%E6%B1%A0/

本文来自:Segmentfault

感谢作者:silenceper

查看原文:聊聊TCP连接池

• 编辑
• 预览