正確的理解這個(gè)連接池機(jī)制，有助于我們編寫高效的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序。
很多人認(rèn)為 SqlConnection 的連接是不耗時(shí)的，理由是循環(huán)執(zhí)行 SqlConnection.Open 得到的平均時(shí)間幾乎為0，但每次首次open 時(shí)，耗時(shí)又往往達(dá)到幾個(gè)毫秒到幾秒不等，這又是為什么呢？
首先我們看一下 MSDN 上的權(quán)威文檔上是怎么說(shuō)的
Connecting to a database server typically consists of several time-consuming steps. A physical channel such as a socket or a named pipe must be established, the initial handshake with the server must occur, the connection string information must be parsed, the connection must be authenticated by the server, checks must be run for enlisting in the current transaction, and so on.
以上摘自 http://msdn.microsoft.com/en-us/library/8xx3tyca%28VS.80%29.aspx
也就是說(shuō)物理連接建立時(shí)，需要做和服務(wù)器握手，解析連接字符串，授權(quán)，約束的檢查等等操作，而物理連接建立后，這些操作就不會(huì)去做了。這些操作是需要一定的時(shí)間的。所以很多人喜歡用一個(gè)靜態(tài)對(duì)象存儲(chǔ) SqlConnection 來(lái)始終保持物理連接，但采用靜態(tài)對(duì)象時(shí)，多線程訪問(wèn)會(huì)帶來(lái)一些問(wèn)題，實(shí)際上，我們完全不需要這么做，因?yàn)?SqlConnection 默認(rèn)打開(kāi)了連接池功能，當(dāng)程序 執(zhí)行 SqlConnection.Close 后，物理連接并不會(huì)被立即釋放，所以這才出現(xiàn)當(dāng)循環(huán)執(zhí)行 Open操作時(shí)，執(zhí)行時(shí)間幾乎為0.
下面我們先看一下不打開(kāi)連接池時(shí)，循環(huán)執(zhí)行 SqlConnection.Open 的耗時(shí)
復(fù)制代碼 代碼如下:
public static void OpenWithoutPooling()
{
string connectionString = "Data Source=192.168.10.2; Initial Catalog=News; Integrated Security=True;Pooling=False;";
Stopwatch sw = new Stopwatch();
sw.Start();
using (SqlConnection conn = new SqlConnection(connectionString))
{
conn.Open();
}
sw.Stop();
Console.WriteLine("Without Pooling, first connection elapsed {0} ms", sw.ElapsedMilliseconds);
sw.Reset();
sw.Start();
for (int i = 0; i 100; i++)
{
using (SqlConnection conn = new SqlConnection(connectionString))
{
conn.Open();
}
}
sw.Stop();
Console.WriteLine("Without Pooling, average connection elapsed {0} ms", sw.ElapsedMilliseconds / 100);
}
復(fù)制代碼 代碼如下:
.csharpcode { BACKGROUND-COLOR: #ffffff; FONT-FAMILY: consolas, "Courier New", courier, monospace; COLOR: black; FONT-SIZE: small }
.csharpcode PRE { BACKGROUND-COLOR: #ffffff; FONT-FAMILY: consolas, "Courier New", courier, monospace; COLOR: black; FONT-SIZE: small }
.csharpcode PRE { MARGIN: 0em }
.csharpcode .rem { COLOR: #008000 }
.csharpcode .kwrd { COLOR: #0000ff }
.csharpcode .str { COLOR: #006080 }
.csharpcode .op { COLOR: #0000c0 }
.csharpcode.preproc { COLOR: #cc6633 }
.csharpcode .asp { BACKGROUND-COLOR: #ffff00 }
.csharpcode .html { COLOR: #800000 }
.csharpcode .attr { COLOR: #ff0000 }
.csharpcode .alt { BACKGROUND-COLOR: #f4f4f4; MARGIN: 0em; WIDTH: 100% }
.csharpcode .lnum { COLOR: #606060 }
SqlConnection 默認(rèn)是打開(kāi)連接池的，如果要強(qiáng)制關(guān)閉，我們需要在連接字符串中加入 Pooling=False
調(diào)用程序如下：
復(fù)制代碼 代碼如下:
Test.SqlConnectionTest.OpenWithoutPooling();
Console.WriteLine("Waiting for 10s");
System.Threading.Thread.Sleep(10 * 1000);
Test.SqlConnectionTest.OpenWithoutPooling();
Console.WriteLine("Waiting for 600s");
System.Threading.Thread.Sleep(600 * 1000);
Test.SqlConnectionTest.OpenWithoutPooling();
下面是測(cè)試結(jié)果
復(fù)制代碼 代碼如下:
Without Pooling, first connection elapsed 13 ms
Without Pooling, average connection elapsed 5 ms
Wating for 10s
Without Pooling, first connection elapsed 6 ms
Without Pooling, average connection elapsed 4 ms
Wating for 600s
Without Pooling, first connection elapsed 7 ms
Without Pooling, average connection elapsed 4 ms
從這個(gè)測(cè)試結(jié)果看，關(guān)閉連接池后，平均每次連接大概要耗時(shí)4個(gè)毫秒左右，這個(gè)就是建立物理連接的平均耗時(shí)。
下面再看默認(rèn)情況下的測(cè)試代碼
復(fù)制代碼 代碼如下:
public static void OpenWithPooling()
{
string connectionString = "Data Source=192.168.10.2; Initial Catalog=News; Integrated Security=True;";
Stopwatch sw = new Stopwatch();
sw.Start();
using (SqlConnection conn = new SqlConnection(connectionString))
{
conn.Open();
}
sw.Stop();
Console.WriteLine("With Pooling, first connection elapsed {0} ms", sw.ElapsedMilliseconds);
sw.Reset();
sw.Start();
for (int i = 0; i 100; i++)
{
using (SqlConnection conn = new SqlConnection(connectionString))
{
conn.Open();
}
}
sw.Stop();
Console.WriteLine("With Pooling, average connection elapsed {0} ms", sw.ElapsedMilliseconds / 100);
}
調(diào)用代碼
復(fù)制代碼 代碼如下:
Test.SqlConnectionTest.OpenWithPooling();
Console.WriteLine("Waiting for 10s");
System.Threading.Thread.Sleep(10 * 1000);
Test.SqlConnectionTest.OpenWithPooling();
Console.WriteLine("Waiting for 600s");
System.Threading.Thread.Sleep(600 * 1000);
Test.SqlConnectionTest.OpenWithPooling();
測(cè)試結(jié)果
With Pooling, first connection elapsed 119 ms
With Pooling, average connection elapsed 0 ms
Waiting for 10s
With Pooling, first connection elapsed 0 ms
With Pooling, average connection elapsed 0 ms
Waiting for 600s
With Pooling, first connection elapsed 6 ms
With Pooling, average connection elapsed 0 ms
這個(gè)測(cè)試結(jié)果看，第一次耗時(shí)是119ms，這是因?yàn)槲以跍y(cè)試代碼中，首先運(yùn)行的是這個(gè)測(cè)試過(guò)程，119 ms 是程序第一次啟動(dòng)時(shí)的首次連接耗時(shí)，這個(gè)耗時(shí)可能不光包括連接數(shù)據(jù)庫(kù)的時(shí)間，還有 ado.net 自己初始化的用時(shí)，所以這個(gè)用時(shí)可以不管。10秒以后在執(zhí)行這個(gè)測(cè)試過(guò)程，首次執(zhí)行的時(shí)間變成了0ms，這說(shuō)明連接池機(jī)制發(fā)生了作用，SqlConnection Close 后，物理連接并沒(méi)有被關(guān)閉，所以10秒后再執(zhí)行，連接幾乎沒(méi)有用時(shí)間。
但我們發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的現(xiàn)象，10分鐘后，首次連接時(shí)間變成了6ms，這個(gè)和前面不打開(kāi)連接池的測(cè)試用時(shí)幾乎一樣，也就是說(shuō)10分鐘后，物理連接被關(guān)閉了，又重新打開(kāi)了一個(gè)物理連接。這個(gè)現(xiàn)象是因?yàn)檫B接池有個(gè)超時(shí)時(shí)間，默認(rèn)情況下應(yīng)該在5-10分鐘之間，如果在此期間沒(méi)有任何的連接操作，物理連接就會(huì)被關(guān)閉。那么我們有沒(méi)有辦法始終保持物理連接呢？方法是有的。
連接池設(shè)置中有一個(gè)最小連接池大小，默認(rèn)為0，我們把它設(shè)置為大于0的值就可以保持若干物理連接始終不釋放了?？创a
復(fù)制代碼 代碼如下:
public static void OpenWithPooling(int minPoolSize)
{
string connectionString = string.Format("Data Source=192.168.10.2; Initial Catalog=News; Integrated Security=True;Min Pool Size={0}",minPoolSize);
Stopwatch sw = new Stopwatch();
sw.Start();
using (SqlConnection conn = new SqlConnection(connectionString))
{
conn.Open();
}
sw.Stop();
Console.WriteLine("With Pooling Min Pool Size={0}, first connection elapsed {1} ms",minPoolSize, sw.ElapsedMilliseconds);
sw.Reset();
sw.Start();
for (int i = 0; i 100; i++)
{
using (SqlConnection conn = new SqlConnection(connectionString))
{
conn.Open();
}
}
sw.Stop();
Console.WriteLine("With Pooling Min Pool Size={0}, average connection elapsed {1} ms",minPoolSize, sw.ElapsedMilliseconds / 100);
}
其實(shí)只要在連接字符串中加入一個(gè) Min Pool Size=n 就可以了。
調(diào)用代碼
復(fù)制代碼 代碼如下:
Test.SqlConnectionTest.OpenWithPooling(1);
Console.WriteLine("Waiting for 10s");
System.Threading.Thread.Sleep(10 * 1000);
Test.SqlConnectionTest.OpenWithPooling(1);
Console.WriteLine("Waiting for 600s");
System.Threading.Thread.Sleep(600 * 1000);
Test.SqlConnectionTest.OpenWithPooling(1);
With Pooling Min Pool Size=1, first connection elapsed 5 ms
With Pooling Min Pool Size=1, average connection elapsed 0 ms
Waiting for 10s
With Pooling Min Pool Size=1, first connection elapsed 0 ms
With Pooling Min Pool Size=1, average connection elapsed 0 ms
Waiting for 600s
With Pooling Min Pool Size=1, first connection elapsed 0 ms
With Pooling Min Pool Size=1, average connection elapsed 0 ms
我們可以看到當(dāng) Min Pool Size = 1 時(shí)，除了首次連接用時(shí)5ms以外，即便過(guò)了10分鐘，用時(shí)還是0ms，物理連接沒(méi)有被關(guān)閉。
多線程調(diào)用問(wèn)題
多線程調(diào)用我也做了測(cè)試，這里不貼代碼了，我大概講一下結(jié)果。如果是多線程訪問(wèn) SqlConnection ，注意是通過(guò) new SqlConnection 方式訪問(wèn)，
那么這里有兩個(gè)問(wèn)題，如果后一個(gè)線程在前一個(gè)線程 Close 前調(diào)用了Open操作，那么 Ado.net 不可能復(fù)用一個(gè)物理連接，它將為第二個(gè)線程分配一個(gè)新的物理連接。如果后一個(gè)線程 Open 時(shí)，前一個(gè)線程已經(jīng) Close 了，則新的線程使用前一個(gè)線程的物理連接。也就是說(shuō)，如果同時(shí)有n個(gè)線程連接數(shù)據(jù)庫(kù)，最多情況下會(huì)創(chuàng)建n條物理連接，最少情況下為1條。如果創(chuàng)建n條物理連接，則用時(shí)理論上等于 n * t / cpu , n 為線程數(shù)，t 為每次創(chuàng)建物理連接的用時(shí)，前面測(cè)試的結(jié)果大概是5-10ms左右，cpu 為當(dāng)前機(jī)器的CPU數(shù)量。另外網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器的負(fù)荷也影響這個(gè)用時(shí)。為了保證在大并發(fā)時(shí)，盡量少的創(chuàng)建新的物理連接，我們可以適當(dāng)把 Min Pool Size 調(diào)大一些，但也不要太大，因?yàn)閱蝹€(gè)機(jī)器TCP鏈路的數(shù)量是有限的，詳見(jiàn)我另外一篇文章 Windows 下單機(jī)最大TCP連接數(shù)
連接字符串中關(guān)于 連接池方面的參數(shù)
見(jiàn)下面鏈接 SqlConnection.ConnectionString Property
IIS 回收應(yīng)用程序池對(duì)連接池的影響
在做 ASP.NET 程序時(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，如果網(wǎng)站20分鐘不訪問(wèn)，再次訪問(wèn)就會(huì)比較慢，這是因?yàn)镮IS默認(rèn)的 idle timeout 是20分鐘，如果在20分鐘內(nèi)沒(méi)有一個(gè)訪問(wèn)，IIS 將回收應(yīng)用程序池，回收應(yīng)用程序池的結(jié)果就相當(dāng)于應(yīng)用程序被重啟，所有原來(lái)的全局變量，session, 物理連接都將清空。回收應(yīng)用程序池后首次訪問(wèn)，相當(dāng)于前面我們看到的程序啟動(dòng)后第一次訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，連接的建立時(shí)間將比較長(zhǎng)。所以如果網(wǎng)站在某些時(shí)段訪問(wèn)量很少的話，需要考慮 idle timeout 是否設(shè)置合理。
