你認為的.NET數據庫連接池，真的是全部嗎？

2021 年 8 月 17 日
筆記
.NET

一般我們的項目中會使用1到2個數據庫連接配置，同程藝龍的數據庫連接配置被收攏到統一的配置中心，由DBA統一配置和維護，業務方通過某個字符串配置拿到的是Connection對象。

DBA能在對業務方無侵入的情況下，給業務方切換備份數據庫，之後DBA要求舊連接池必須立即被清空，那麼問題來了： dotnet能不能立即清空連接池？，注意我用得是清空，而不是釋放連接。

如果有同學不知道DBA做這個要求的目的，那我啰嗦一下：
應用程序不再使用舊連接時，理論上你的連接池要被完全清空，因為單純的釋放連接，只會讓連接池中的Connection處於Sleep狀態，依舊維持了短時間的物理連接，這個短時間其實是不必要的佔用，影響了舊連接數據庫的吞吐量。

前置知識背景

回答這個問題之前，我們還是先研究一下.NET數據庫連接池。

1. .NET數據庫連接池的背景

數據庫連接是一個耗時的行為，大多數應用程序只使用1到幾種數據庫連接，為了最小化打開連接的成本，ado.net使用了一種稱為連接池的優化技術。

2. .NET 數據庫連接池的表現

數據庫連接池減少了必須打開新連接的次數，池程序維護了數據庫物理連接。

通過為每個特定的連接配置保持一組活動的連接對象來管理連接。

每當應用程序嘗試Open連接，池程序就會在池中找到可用的連接，如果有則返回給調用者；
應用程序Close連接對象時，池程序將連接對象返回到池中(Sleep), 這個連接可以在下一次Open調用中重用。

看黑板，下面是這次的重點：

3. .NET是如何形成數據庫連接池的?

只有相同的連接配置才能被池化，.NET為不同的配置維護了不同的連接池。

相同的配置限制為：
進程相同、
連接字符串相同、
連接字符串關鍵key順序相同。
(同一連接提供的關鍵字順序不同將被分到不同的池)。

連接池中的可用連接的數量由連接字符串Max Pool Size決定。

在一個應用程序中，有如下代碼：

using (SqlConnection connection = new SqlConnection(  
  "Integrated Security=SSPI;Initial Catalog=Northwind"))  
    {  
        connection.Open();
        // Pool A is created.  
    }  
  
using (SqlConnection connection = new SqlConnection(  
  "Integrated Security=SSPI;Initial Catalog=pubs"))  
    {  
        connection.Open();
        // Pool B is created because the connection strings differ.  
    }  
  
using (SqlConnection connection = new SqlConnection(  
  "Integrated Security=SSPI;Initial Catalog=Northwind"))  
    {  
        connection.Open();
        // The connection string matches pool A.  
    }

上面創建了三個Connection對象，但是只形成了兩個數據庫連接池。

還是以上代碼，如果有兩個相同的應用程序，理論上就形成了四個數據庫連接池。

4. 連接池中的連接什麼時候被移除？

連接池中的連接空閑4-8 分鐘，池程序會移除這個連接。

應用程序下線，連接池直接被清空。

.NET 如何清空連接池？

有了以上知識背景

我們再來回顧一下 DBA的要求，切換原連接配置的時候，清空連接池。

我從官方文檔找到
.NET提供了
ClearAllPools、ClearPool靜態方法用於清空連接池。

ClearAllPools：清空與這個DBProvider相關的所有連接池
ClearPool(DBConnection conn) 清空與這個連接對象相關的連接池

很明顯，我們這次要使用ClearPool(DBConnection conn) 方法。

光說不練不驗證，不是我的風格。

天錘壓測/queryapi 產生一個包含大量連接對象的連接池；
適當的時候，/clearpoolapi清空連接池。

 public class MySqlController : Controller
    {
        // GET: MySql
        [Route("query")]
        public string Index()
        {
            var s = "User ID=teinfra_neo_netreplay;Password=123456;DataBase=teinfra_neo_netreplay;Server=10.100.41.196;Port=3980;Min Pool Size=1;Max Pool Size=28;CharSet=utf8;";
            using (var conn = new MySqlConnection(s))
            {
                var comm = conn.CreateCommand();
                comm.CommandText = "select count(*) from usertest;";
                conn.Open();
                var ret = comm.ExecuteScalar();

                comm.CommandText = "select count(*) from information_schema.PROCESSLIST WHERE HOST like  '10.22.12.245%';";
                var len = comm.ExecuteScalar();
                return $"查詢結果:{ret} ,順便查一下當前連接池的連接對象個數: {len}";
            };
        }

        [Route("clearpool")]
        public string Switch()
        {
            var s = "User ID=teinfra_neo_netreplay;Password=123456;DataBase=teinfra_neo_netreplay;Server=10.100.41.196;Port=3980;Min Pool Size=1;Max Pool Size=28;CharSet=utf8;";
            using (var conn = new MySqlConnection(s))
            {
                conn.Open();
                MySqlConnection.ClearPool(conn);
            };

            using (var conn = new MySqlConnection(s))
            {
                conn.Open();
                var comm = conn.CreateCommand();
                comm.CommandText = "select count(*) from information_schema.PROCESSLIST WHERE HOST like  '10.22.12.245%';";
                var len = comm.ExecuteScalar();
                return $"之前已經清空連接池， 此次查詢連接池有 {v1}  個連接對象";
            }

        }
    }

1. 經過壓測工具

2. mysql數據庫對比

mysql的連接數查詢命令， (host是web服務器IP)：
select * from information_schema.PROCESSLIST WHERE HOST like '10.22.12.245%';

3. 調用`/clearpool`api，清空連接池

bingo，清空連接池的理論得到驗證。

乾貨旁白

這是我在同程藝龍最近爬的比較深的坑位，
我從本次實踐中理解了.NET數據庫連接池的定義方式、並配套掌握了DBProvider 對於.net連接數的查詢定位方式。

對祖傳代碼的改造，.NET數據獲取組件SDK 確實提高了原數據庫的吞吐量。

希望本文設計考量、理論+論證的行文思路對於讀者有所幫助，再次感謝有心讀者取關、再關注。

Tags: .NET