关于SQLSERVER数据库连接池

Posted 2020-11-15 jack_孟

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• 1.如何开启连接池？
• 2. 那连接池是和什么有关呢？
• 3.如何使用相同的连接池访问不同的数据库?
• 4.数据库连接池的默认最大和最小值

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‘关于数据库连接池大家都听说过或者用过，但真正的了解有多少呢？

• 数据连接池如何启用？有哪些主要的参数？
• 为什么要使用连接池？
• 如何关闭连接池？
• 如何在不开启新的连接池情况下切换当前数据库？
• 连接池的生命周期？
• 当数据库服务器强制关闭连接时会怎么样？

 

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首先说明一下测试环境：

数据库版本：SQL SERVER 12.0.2269.0 [Microsoft SQL Server 2014 Enterprise (64-bit)]

C#版本： Microsoft Visual C# 2015 14.0.25431

客户端版本：System.Data 4.0.0

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首先创建一个数据库访问类，便于测试：

    public class DbAccepter
    {
        /// <summary>
        /// 数据库连接
        /// </summary>
        private SqlConnection _conn = new SqlConnection();

        /// <summary>
        /// 数据库连接字符串
        /// </summary>
        private String _connectionString = "";

        /// <summary>
        /// 数据库连接字符串
        /// </summary>
        public string ConnectionString
        {
            get
            {
                return _connectionString;
            }

            set
            {
                _connectionString = value;
                _conn.ConnectionString = _connectionString;
            }
        }
        
        public DataTable GetData(string sql)
        {
            string sss = _conn.State.ToString();
            using (SqlCommand cmd = new SqlCommand(sql, _conn))
            {
                using (SqlDataAdapter adapter = new SqlDataAdapter(cmd))
                {
                    DataSet ds = new DataSet();
                    _conn.Open();
                    adapter.Fill(ds);
                    _conn.Close();
                    return ds.Tables[0];
                }
            }            
        }
    }

 

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1.如何开启连接池？

只需要连接字符串中加入对应的选项即可：

private static String _connectionString = "pooling=true;connection lifetime=5;min pool size = 2;max pool size=4; 
Data Source = 127.0.0.1; Initial Catalog = tempdb; User ID = test; Password=Sm5lAXQiZ10L";

注意里面和连接池有关的参数：

pooling=true; --表示开启连接池（默认为开启)

min pool size = 2 --最小连接池大小：即什么也没执行初次连接的时候先和数据库服务建立n个连接

max pool size=4 --最大连接池大小：允许建立的最大连接数，是在需要的时候建立。

举例说明：min pool size = 2;max pool size=4 ; 

 

点击按钮时调用以下代码执行数据库脚本。

 try
            {
                info.Clear();
                for (int i = 0; i < num.Value; i++)
                {
                    Thread th = new Thread(GetCurrentDbName);
                    th.Start();
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                listboxAdd(ex.Message);
            }

 

这里的GetCurrentDbName方法是创建数据库连接然后执行一段SQL脚本，获取当前数据库的名称然后延时3S，所以每次执行SQL的时间都约为3秒

select db_name();
waitfor delay \'00:00:03\'; --延迟3秒

这里我们先将并发数设为1，在初次建立连接时会创建2个连接。

 

可以在数据库中进行查看：

select * from sysprocesses where hostname=\'xxx\' and loginame=\'test\'

 

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2. 那连接池是和什么有关呢？

在同一个进程中，只和连接字符串有关，只要连接字符串一样就会使用同一个连接池。

 这里我们将连接字符串改为下图（只修改了最小数据池)：

执行指令后,再观察一下数据库的连接信息：

我们发现会多出一个连接信息，可以怀疑是不是使用的同个连接池呢 ？。你可以再将并发数改为4，并再次执行

可以看到，这时的连接数变为6，之前的连接字符串占用了两个，修改后的占用了4个。因为连接池的大小限制为4，所以说明确实是使用了两个连接池。

 

当我们的并发请数大于最大连接池数会怎么样？这里我们修改一下之前的程序代码，记录线程调用方法执行的线程id和起止时间 ：

var msg =  $"线程【{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}】当前访问数据库：{dt.Rows[0][0].ToString()}        {dt1.ToString("HH:mm:ss.fff")} ---- {DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss.fff")}";

9个线程的执行截止时间，可以看出前四的截止时间基本相同，中间的四个大约比前4个晚3S。最后一个比中间四个晚3S。

说明开始有4个线程的数据库请求获取到连接池资源，其它线程等待。

这4个线程执行完成后，另4个线程获的连接池资源，最后一个线程等待真到再次释放连接池。

那我们再看一下数据库的连接数仍然为4。说明有多个并行请求时，超过连接池的部分将等待。等待多久会超时呢？？？

那么，我们可以查看SqlConnection.ConnectionTimeout 默认是15秒超时

结论是如果想使用连接池，必须使用相同的连接字符串，必须一字不差(我并没有全部测试)。

 

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3.如何使用相同的连接池访问不同的数据库?

在实际开发中我们会访问同一个服务器中的多个数据库，但又不想创建过多的连接。如果访问不同的库使用不同的连接字符串，那就会产生多个连接池。

如这样：

pooling=true;connection lifetime=10;min pool size = 2;max pool size=4; Data Source = 127.0.0.1; Initial Catalog = tempdb; User ID = test; Password=Sm5lAXQiZ10L

pooling=true;connection lifetime=10;min pool size = 2;max pool size=4; Data Source = 127.0.0.1; Initial Catalog = master; User ID = test; Password=Sm5lAXQiZ10L

 

这时有两个办法：

1.在SQL语句中指定数据库名称（不太靠谱）

2.不要重新创建连接，而是使用的相同的连接字符串创建连接后再切换数据库。实现代码如下：

  using (SqlCommand cmd = new SqlCommand(sql, _conn))
            {
                using (SqlDataAdapter adapter = new SqlDataAdapter(cmd))
                {
                    DataSet ds = new DataSet();
                    _conn.Open(); //这时指向的是tempdb
                    _conn.ChangeDatabase("master"); //切换数据库
                    adapter.Fill(ds);
                    _conn.Close();
                    return ds.Tables[0];
                }
            }

 

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4.数据库连接池的默认最大和最小值

默认数据库连接池到底有多大呢 ？

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测试环境：

Microsoft SQL Server Management Studio 11.0.2100.60
Microsoft Analysis Services 客户端工具 11.0.2100.60
Microsoft 数据访问组件 (MDAC) 10.0.17134.1
Microsoft MSXML 3.0 6.0
Microsoft Internet Explorer 9.11.17134.0
Microsoft .NET Framework 4.0.30319.42000
操作系统 6.3.17134

Microsoft Visual Studio Enterprise 2017 版本 15.9.3
VisualStudio.15.Release/15.9.3+28307.145
Microsoft .NET Framework 版本 4.5
已安装的版本: Enterprise

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同样，我们需要把上面的代码修改一下，让查询超时时间设置为17秒（超过默认超时时间）

string sql = "select db_name() as dbName;waitfor delay \'00:00:17\';";

我们把上面的程序重新运行，修改连接字符串：pooling=true;connection lifetime=5;Data Source = 127.0.0.1; Initial Catalog = TestDB; User ID = sa; Password=123456

并把线程数量改为110看看，并到数据库中再次执行查看运行结果，注意右下角是100行，如图

 

这时我们的程序也会报错，错误信息如下：

System.InvalidOperationException
HResult=0x80131509
Message=超时时间已到。超时时间已到，但是尚未从池中获取连接。出现这种情况可能是因为所有池连接均在使用，并且达到了最大池大小。
Source=System.Data
StackTrace:
在 System.Data.ProviderBase.DbConnectionFactory.TryGetConnection(DbConnection owningConnection, TaskCompletionSource`1 retry, DbConnectionOptions userOptions, DbConnectionInternal oldConnection, DbConnectionInternal& connection)
在 System.Data.ProviderBase.DbConnectionInternal.TryOpenConnectionInternal(DbConnection outerConnection, DbConnectionFactory connectionFactory, TaskCompletionSource`1 retry, DbConnectionOptions userOptions)
在 System.Data.ProviderBase.DbConnectionClosed.TryOpenConnection(DbConnection outerConnection, DbConnectionFactory connectionFactory, TaskCompletionSource`1 retry, DbConnectionOptions userOptions)
在 System.Data.SqlClient.SqlConnection.TryOpenInner(TaskCompletionSource`1 retry)
在 System.Data.SqlClient.SqlConnection.TryOpen(TaskCompletionSource`1 retry)
在 System.Data.SqlClient.SqlConnection.Open()
在 WindowsFormsApp1.Comm.DbAccepter.GetData(String sql) 在 D:\\_john\\LocalSvn\\TestSVN\\TestProject\\TestSqlConn\\WindowsFormsApp1\\Comm\\DbAccepter.cs 中: 第 58 行
在 WindowsFormsApp1.Form1.GetCurrentDbName() 在 D:\\_john\\LocalSvn\\TestSVN\\TestProject\\TestSqlConn\\WindowsFormsApp1\\Form1.cs 中: 第 63 行
在 System.Threading.ThreadHelper.ThreadStart_Context(Object state)
在 System.Threading.ExecutionContext.RunInternal(ExecutionContext executionContext, ContextCallback callback, Object state, Boolean preserveSyncCtx)
在 System.Threading.ExecutionContext.Run(ExecutionContext executionContext, ContextCallback callback, Object state, Boolean preserveSyncCtx)
在 System.Threading.ExecutionContext.Run(ExecutionContext executionContext, ContextCallback callback, Object state)
在 System.Threading.ThreadHelper.ThreadStart()

 

从这些说明默认线程池的大小是100，并且程序在超过了线程数时，会因为无法从线程池中获取到连接而报异常。

 

出处：https://www.cnblogs.com/champaign/p/6548325.html

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使用连接池

连接到数据库服务器通常由几个需要软长时间的步骤组成。必须建立物理通道（例如套接字或命名管道），必须与服务器进行初次连接，必须分析连接字符串信息，必须由服务器对连接进行身份验证，等等。

实际上，大部份的应用程序都是使用一个或几个不同的连接配置。当应用程序的数据量和访问量大的时候，这意味着在运行应用程序的过程中，许多相同的连接将反复地被打开和关闭，从而会引起数据库服务器效率低下甚至引发程序崩溃。为了确保应用程序的稳定和降低性能成本，我们可以在ADO.NET中使用称为连接池的优化方法来管理维护连接。

 

连接池可以减少创建连接的次数。定义最小连接数（固定连接数），当用户在连接上调用 Open，连接池就会检查池中是否有可用的连接。如果发现有连接可用，会将该连接返回给调用者，而不是创建新连接。应用程序在该连接上调用 Close 时，连接池会判断该连接是否在最小连接数之内，如果“是”会将连接回收到活动连接池中而不是真正关闭连接，否则将烧毁连接。连接返回到池中之后，即可在下一个 Open 调用中重复使用。


创建连接池
以下示例使用C# 连接SQL数据库：

class DbConn
    {
        //using System.Data;
        //using System.Data.SqlClient;
        private const int MaxPool = 10;         //最大连接数
        private const int MinPool = 5;          //最小连接数
        private const bool Asyn_Process = true; //设置异步访问数据库
        private const bool Mars = true;         //在单个连接上得到和管理多个、仅向前引用和只读的结果集(ADO.NET2.0)
        private const int Conn_Timeout = 15;    //设置连接等待时间
        private const int Conn_Lifetime = 15;   //设置连接的生命周期
        private string ConnString = "";         //连接字符串      
        private SqlConnection SqlDrConn = null; //连接对象

        public DbConn()//构造函数
        {
            ConnString = GetConnString();
            SqlDrConn = new SqlConnection(ConnString);
        }

        private string GetConnString()
        {
            return "server=localhost;"
                + "integrated security=sspi;"
                + "database=pubs;"
                + "Max Pool Size=" + MaxPool + ";"
                + "Min Pool Size=" + MinPool + ";"
                + "Connect Timeout=" + Conn_Timeout + ";"
                + "Connection Lifetime=" + Conn_Lifetime + ";"
                +"Asynchronous Processing=" + Asyn_Process + ";";
                //+ "MultipleActiveResultSets=" + Mars + ";";
        }
       
        public DataTable GetDataReader(string StrSql)//数据查询
        {                    
            //当连接处于打开状态时关闭,然后再打开,避免有时候数据不能及时更新
            if (SqlDrConn.State == ConnectionState.Open)
            {
                SqlDrConn.Close();                
            }
            try
            {
                SqlDrConn.Open();
                SqlCommand SqlCmd = new SqlCommand(StrSql, SqlDrConn);
                SqlDataReader SqlDr = SqlCmd.ExecuteReader();
                if (SqlDr.HasRows)
                {
                    DataTable dt = new DataTable();
                    //读取SqlDataReader里的内容
                    dt.Load(SqlDr);
                    //关闭对象和连接
                    SqlDr.Close();
                    SqlDrConn.Close();                    
                    return dt;
                }
                return null;
            }
            catch (Exception ex)
            {
                System.Windows.Forms.MessageBox.Show(ex.Message);          
                return null;
            }
            finally
            {        
                SqlDrConn.Close();
            }
        }
    }
通过调用 SqlDrConn.Open()方法打开连接，这时候连接池就会初始化并建立设定的最小连接数。想更清楚了解到连接池的状况可以通过SQL的查询分析器执行存储过程sp_Who，它会列出当前的数据库进程,查看loginname、dbname可以区分用户的连接信息，但要注意的是登录查询分析器本身会使用两个连接，所以最好用另一个用户名登录查询分析器。使用此方法还有一个麻烦地方就是要经常按“执行查询”以更新进程信息。还有另一种方法个人认为较好的，通过 控制面板→管理工具→性能，右击添加计算器，性能对象选择SQlServer：General Statistics（常规统计）然后计算器选择User Connections（用户连接）最后按“添加”就可以实时查看当前连接数。

到了这里，连接池已经实现了， 但问题往往会出现在运行过程中。如连接池的连接数满了该怎样处理？在这里我们应该合理设置连接字符串中的Connect Timeout属性和Connection Lifetime属性（上面有解释）延长等待时间，尽可能地在每次使用完连接之后调用Close方法关闭连接。但从中也有没法避免的，当连接数满了并且申请连接的时间超过设置连接等待的时间时，程序将会引发InvalidOperationExceptio异常，我们可以通过捕获此异常向用户界面提示“系统正忙，请稍后再连接……”之类的信息来缓解这种情况。此外，也有另一种方法来解决这种情况，就是利用ADO.NET 2.0 新特性“异步进程”，对数据库进行异步操作，确保连接能够及时调用Close方法关闭连接，这样能大大减少正在使用的连接数。

使用方法：在连接字符串中加上Asynchronous Processing=true 表示使用异步处理操作。

当应用程序不再需要用到连接池的时候可以使用ClearPool 或 ClearAllPools方法清空连接池也可作重置连接池使用，方法如下：

         SqlConnection.ClearPool(SqlConnection connection) 清空关联的连接池
         SqlConnection.ClearAllPools() 清空所有连接池
调用上述方法，如果连接正在使用，连接池会做相应标记，等连接关闭时自动烧毁。

小结C#连接池
优点：当数据库操作和访问频繁的时候，减少创建连接和打开连接所耗的时间，提升数据库服务器的性能。
缺点：数据库连接池中可能存在着多个没有被使用的连接一直连接着数据库，这意味着资源的浪费。

 

出处：https://www.cnblogs.com/Sabre/archive/2009/12/30/1635687.html