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mongo連接分析

yuanxin / 1728人閱讀

摘要:本文旨在梳理這些問題,進行一個全面的分析。等到進行數據庫操作的時候,再去中獲取一個連接,進行操作總結通過以上分析,對于以下的數據庫連接池與關系型數據庫連接池并無區別。

摘要

在前面的文章中有分析過關系型數據庫的連接,以及連接池的原理。在mongo數據庫同樣存在,經常看到有網友在問mongo 連接了數據庫要不要關,怎么關。內置的數據庫連接池是單線程還是多線程,mongo服務器為什么會殺游標,殺連接諸如此類的問題,其實這類問題基本上就是連接池的問題,而很多和關系型數據庫是類似的,并不是mongo獨有的。
本文旨在梳理這些問題,進行一個全面的分析。

Client 連接分析

客戶端連接通過driver jar去連接,以java為例,通過mongo-java-driver
連接mongo,這一點和關系型數據庫一樣,不同的是關系型數據庫有一套標準的阻塞型的,寫入JDK的數據庫操作實現,即JDBC。而mongo則是完全有driver提供。在mongo-java-driver 3.0版本之前只提供了同步的driver操作,3.x之后開始提供異步的driver操作,這邊不做擴散,后續會有相關博文介紹異步的數據庫操作,本文只介紹同步driver操作。

數據庫操作
一個基于mongo-java-driver-2.14.x的mongo操作流程

</>復制代碼

  1. public static void main(final String[] args) {
  2. try {
  3. final String host = "localhost";
  4. // 連接配置屬性
  5. final MongoClientOptions clientOptions = new MongoClientOptions.Builder()
  6. .writeConcern(WriteConcern.ACKNOWLEDGED)
  7. .readPreference(ReadPreference.secondaryPreferred())
  8. .connectionsPerHost(10).socketTimeout(5000).build();
  9. final List credentialsList = new ArrayList();
  10. final String str = "test";
  11. final char[] psd = str.toCharArray();
  12. final MongoCredential credential = MongoCredential.createCredential("test",
  13. "test",
  14. psd);
  15. credentialsList.add(credential);
  16. final ServerAddress address = new ServerAddress(host, 27017);
  17. //包含了一個內置的數據庫連接池
  18. final MongoClient client = new MongoClient(address, credentialsList, clientOptions);
  19. final DB db = client.getDB("test");
  20. final DBCollection postCollection = db.getCollection("test");
  21. postCollection.findOne();
  22. //連接關閉,釋放資源
  23. client.close();
  24. } catch (final UnknownHostException e) {
  25. e.printStackTrace();
  26. }
  27. }

這只是一個sample 實際應用中,MongoClient在一個jvm中只應該有一個實例,由他管理連接,進行數據庫操作。
client與數據庫的交互,mongo 協議也是基于TCP的

幾個重要的類

MongoClientOptions: 數據庫連接配置項

DB: database連接

DBCollection: collection操作

所以mongo連接的配置核心就在于MongolientOptions類了。比較重要的配置就是
connectionsPerHost,對于線上環境,如果連接數據庫的應用比較多,這個連接數不宜過大
socketTimeout: 數據庫操作超時時間,一般5s中,對于慢操作,不應該一直占用連接,會損害應用性能,阻塞其他操作

</>復制代碼

  1. private int minConnectionsPerHost; //每個節點的最小連接數

</>復制代碼

  1. private int connectionsPerHost = 100; // 每個節點的連接數
  2. private int threadsAllowedToBlockForConnectionMultiplier = 5; //最大等待線程
  3. private int maxWaitTime = 1000 * 60 * 2; // 獲取連接最大等待時間
  4. private int maxConnectionIdleTime; // 連接池最大空閑時間
  5. private int maxConnectionLifeTime;
  6. private int connectTimeout = 1000 * 10; // 連接最大時間
  7. private int socketTimeout = 0; // 操作最大時間
  8. private boolean socketKeepAlive = false;
  9. private boolean autoConnectRetry = false;
  10. private long maxAutoConnectRetryTime = 0;
  11. // 心跳檢測,保持TCP連接
  12. private int heartbeatFrequency = Integer.parseInt(System.getProperty("com.mongodb.updaterIntervalMS", "5000"));
  13. private int minHeartbeatFrequency = Integer.parseInt(System.getProperty("com.mongodb.updaterIntervalNoMasterMS", "500"));
  14. private int heartbeatConnectTimeout = Integer.parseInt(System.getProperty("com.mongodb.updaterConnectTimeoutMS", "20000"));
  15. private int heartbeatSocketTimeout = Integer.parseInt(System.getProperty("com.mongodb.updaterSocketTimeoutMS", "20000"));

可以和關系型數據庫連接池的實現對比一下

</>復制代碼

  1. initialSize:初始連接數
    maxActive: 最大連接數量
    minIdle: 最小連接數量
    maxWait: 獲取連接最大等待時間ms
    minEvictableIdleTimeMillis:連接保持空閑而不被驅逐的最小時間
    timeBetweenEvictionRunsMillis:銷毀線程的時間檢測
    testOnBorrow:申請連接時執行,比較影響性能
    validationQuery:testOnBorrow為true檢測是否是有效連接sql
    testWhileIdle:申請連接的時候檢測

mongo 內置的連接池管理比較簡單,沒有進行連接池的連接有效管理,通過heartbeat間隔一段時間發送數據包給mongo 服務器,確保連接有效,這一點和之前介紹的有點區別,之前的銷毀掉無用的連接。這樣會增加額外的網絡和CPU負擔。

看下mongo 創建MongoClient的時候會去初始化連接池。等到進行數據庫操作的時候,再去PooledConnectionProvider中獲取一個連接,進行操作

總結

通過以上分析,對于mongo driver 3.x 以下的mongo數據庫連接池與關系型數據庫連接池并無區別。只是連接池的實現方式不一樣,比如一個用鎖,一個用信號量。容器的選型也不太一樣,但是這些并不會影響到大部分的應用開發者對于連接的配置和理解。回到開頭提出的幾個問題,看到這里自然就有答案了。而對于服務器kill掉游標這個問題,游標本身也不是mongo獨有的,客戶端通過游標控制結果數量的讀取,游標本身也是占用不少資源的,所以不能一直占有,服務器kill掉游標,所以游標占用時間太長。可以通過db.serverStatus().metrics.cursor去查看timeout的游標,找出耗時操作,進行優化。

</>復制代碼

  1. "cursor": {
  2. "timedOut": "NumberLong(99)"
  3. "open": {
  4. "noTimeout": "NumberLong(0)"
  5. "pinned": "NumberLong(3)"
  6. "total": "NumberLong(3)"
  7. }
  8. }

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