摘要

今天我要講的是數(shù)據(jù)庫連接池。說實話，我表示鴨梨很大。因為相比其他章節(jié)來說，連接池相對來說難理解一點。我要用最通俗的語句給大家講明白，講透徹卻也不是一件很容易的事。但是，連接池又是非常重要的知識點，特別是在部署多用戶程序時，顯得尤為重要。所以，我不但要講，而且要講的透徹。通過本文，你將理解連接池的基本原理已經(jīng)如何利用連接池來提高應用程序的性能。

目錄 什么是連接池?連接池的工作原理說說連接池的幾個非常重要屬性連接池異常與處理方法監(jiān)視連接狀態(tài)的方法高效使用連接池的基本原則

1. 什么是連接池?

????? 在上篇文章《你必須知道的ADO.NET（四） 品味Connection對象》中，我已經(jīng)強調(diào)過，建立一個數(shù)據(jù)庫連接是一件非常耗時（消耗時間）耗力（消耗資源）的事情。之所以會這樣，是因為連接到數(shù)據(jù)庫服務器需要經(jīng)歷幾個漫長的過程:建立物理通道（例如套接字或命名管道），與服務器進行初次握手，分析連接字符串信息，由服務器對連接進行身份驗證，運行檢查以便在當前事務中登記等等。我們先不管為什么會有這樣的機制，存在總是有它的道理。既然新建一條連接如此痛苦，那么為什么不重復利用已有的連接呢？

????? 實際上，ADO.NET已經(jīng)為我們提供了名為連接池的優(yōu)化方法。連接池就是這樣一個容器：它存放了一定數(shù)量的與數(shù)據(jù)庫服務器的物理連接。因此，當我們需要連接數(shù)據(jù)庫服務器的時候，只需去池（容器）中取出一條空閑的連接，而不是新建一條連接。這樣的話，我們就可以大大減少連接數(shù)據(jù)庫的開銷，從而提高了應用程序的性能。

?PS:本來做了2張圖片來描述連接池的，無奈公司裝有監(jiān)控軟件，不能上傳，所以只能等下次有時間上傳了。

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2. 連接池的工作原理 2.1 創(chuàng)建連接池

????? 需要說明的是，連接池是具有類別區(qū)分的。也就是說，同一個時刻同一應用程序域可以有多個不同類型的連接池。那么，連接池是如何標識區(qū)分的？細致的講，是由進程、應用程序域、連接字符串以及windows標識（在使用集成的安全性時）共同組成簽名來標識區(qū)分的。但對于同一應用程序域來說，一般只由連接字符串來標識區(qū)分。當打開一條連接時，如果該條連接的類型簽名與現(xiàn)有的連接池類型不匹配，則創(chuàng)建一個新的連接池。反之，則不創(chuàng)建新的連接池。

????? 一個典型的創(chuàng)建連接的實例：

//創(chuàng)建連接對象1
using?(SqlConnection?conn1?=

new?SqlConnection(??"DataSource=(local);Integrated?Security=SSPI;Initial?Catalog=Northwind"))????
{????????
????conn1.Open();???????
}


//創(chuàng)建連接對象2
using?(SqlConnection?conn2?=

new?SqlConnection(??"DataSource=(local);Integrated?Security=SSPI;Initial?Catalog=pubs"))???
{???????
????conn2.Open();??????
}


//創(chuàng)建連接對象3
using?(SqlConnection?conn3?=

new?SqlConnection(??"DataSource=(local);Integrated?Security=SSPI;Initial?Catalog=Northwind"))??
{????????
????conn3.Open();??????
}

上面實例中，我創(chuàng)建了三個SqlConnection對象，但是管理時只需要兩個連接池。細心的朋友，可能早已發(fā)現(xiàn)conn1與conn3的連接字符串相同，所以可以共享一個連接池，而conn2與conn1與conn3不同，所以需要創(chuàng)建新的連接池。

2.2 分配空閑連接

????? 當用戶創(chuàng)建連接請求或者說調(diào)用Connection對象的Open時，連接池管理器首先需要根據(jù)連接請求的類型簽名找到匹配類型的連接池，然后盡力分配一條空閑連接。具體情況如下：

如果池中有空閑連接可用，返回該連接。如果池中連接都已用完，創(chuàng)建一個新連接添加到池中。如果池中連接已達到最大連接數(shù)，請求進入等待隊列直到有空閑連接可用。 2.3 移除無效連接?

????? 無效連接，即不能正確連接到數(shù)據(jù)庫服務器的連接。對于連接池來說，存儲的與數(shù)據(jù)庫服務器的連接的數(shù)量是有限的。因此，對于無效連接，如果如不及時移除，將會浪費連接池的空間。其實你不用擔心，連接池管理器已經(jīng)很好的為我們處理了這些問題。如果連接長時間空閑，或檢測到與服務器的連接已斷開，連接池管理器會將該連接從池中移除。

2.4 回收使用完的連接

??????當我們使用完一條連接時，應當及時關閉或釋放連接，以便連接可以返回池中重復利用。我們可以通過Connection對象的Close或Dispose方法，也可以通過C#的using語句來關閉連接。

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3. 說說幾個非常重要屬性

連接池的行為可以通過連接字符串來控制，主要包括四個重要的屬性：

Connection Timeout：連接請求等待超時時間。默認為15秒，單位為秒。Max Pool Size:?連接池中最大連接數(shù)。默認為100。Min Pool Size:?連接池中最小連接數(shù)。默認為0。Pooling:?是否啟用連接池。ADO.NET默認是啟用連接池的，因此，你需要手動設置Pooling=false來禁用連接池。

還是看一個實例來理解連接池的屬性吧。代碼如下：

SqlConnectionStringBuilder?connStr?=?new?SqlConnectionStringBuilder();
????????????connStr.DataSource?=?@".SQLEXPRESS";
????????????connStr.InitialCatalog?=?"master";
????????????connStr.IntegratedSecurity?=?true;

????????????connStr.Pooling?=?true;?//開啟連接池
?????????connStr.MinPoolSize?=?0;?//設置最小連接數(shù)為0
????????????connStr.MaxPoolSize?=?50;?//設置最大連接數(shù)為50?????????????
????????????connStr.ConnectTimeout?=?10;?//設置超時時間為10秒

using(?SqlConnection?conn?=?new?SqlConnection(connStr.ConnectionString))
????????????{
????????????????;//todo
????????????}

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4. 連接池異常與處理方法

??????當用戶打開一個連接而沒有正確或者及時的關閉時，經(jīng)常會引發(fā)“連接泄露”問題。泄露的連接，會一直保持打開狀態(tài)，直到調(diào)用Dispose方法，垃圾回收器（GC）才關閉和釋放連接。與ADO不同，ADO.NET需要手動的關閉使用完的連接。一個重要的誤區(qū)是：當連接對象超出局部作用域范圍時，就會關閉連接。實際上，當超出作用域時，釋放的只是連接對象而非連接資源。好吧，還是先看看一個實例吧。

using?System;
using?System.Collections.Generic;
using?System.Linq;
using?System.Text;
using?System.Data;
using?System.Data.SqlClient;

namespace?ConnectionPool
{
class?Program
????{
static?void?Main(string[]?args)
????????{
????????????SqlConnectionStringBuilder?connStr?=?new?SqlConnectionStringBuilder();
????????????connStr.DataSource?=?@".SQLEXPRESS";
????????????connStr.InitialCatalog?=?"master";
????????????connStr.IntegratedSecurity?=?true;

????????????connStr.MaxPoolSize?=?5;//設置最大連接池為5
????????????connStr.ConnectTimeout?=?1;//設置超時時間為1秒

??????????????SqlConnection?conn?=?null;
for?(int?i?=?1;?i?<=?100;?++i)
????????????{
????????????????conn?=?new?SqlConnection(connStr.ConnectionString);
try
????????????????{
????????????????????conn.Open();
????????????????????Console.WriteLine("Connection{0}?is?linked",i);
????????????????}
catch(Exception?ex)
????????????????{
????????????????????Console.WriteLine("n異常信息:n{0}",ex.Message);
break;
????????????????}
????????????}

????????????Console.Read();

????????}
????}
}

為了使結(jié)果更明顯，我特地將最大連接數(shù)設置為5，超時時間為1秒。運行后，很快得到以下結(jié)果。

從上面的結(jié)果我們很明顯的知道，連接出現(xiàn)了異常。我們已經(jīng)知道連接池的最大連接數(shù)為5，當創(chuàng)建第6條連接時，由于連接池中連接數(shù)量已經(jīng)達到了最大數(shù)并且沒有空閑的連接，因此需要等待連接直到超時。當超過超時時間時，就出現(xiàn)了上述的連接異常。因此，我必須再次強調(diào)，使用完的連接應當盡快的正確的關閉和釋放。

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5. 監(jiān)視SQL Server連接狀態(tài)的方法 （1）通過活動監(jiān)視器

第一步：打開MSSMS管理器，單擊“活動監(jiān)視器”圖標。

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第二步：在打開活動監(jiān)視器視圖中，單擊“進程”選項卡。

第三步：運行?#4 連接池異常與處理方法?中的例子，則可以看到打開的5條連接，如下圖所示。

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（2）使用T-SQL語句

同樣，通過執(zhí)行系統(tǒng)存儲過程sp_who，我們也可以監(jiān)視連接狀態(tài)。

exec?sp_who

可得到以下結(jié)果：

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6. 高效使用連接池的基本原則

????? 用好連接池將會大大提高應用程序的性能。相反，如果使用不當?shù)脑?，則百害而無一益。一般來說，應當遵循以下原則：

在最晚的時刻申請連接，在最早的時候釋放連接。關閉連接時先關閉相關用戶定義的事務。確保并維持連接池中至少有一個打開的連接。盡力避免池碎片的產(chǎn)生。主要包括集成安全性產(chǎn)生的池碎片以及使用許多數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生的池碎片。

提示：池碎片是許多 Web 應用程序中的一個常見問題，應用程序可能會創(chuàng)建大量在進程退出后才會釋放的池。 這樣，將打開大量的連接，占用許多內(nèi)存，從而導致性能降低。

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