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golang配制高性能sql.DB
有很多教程是关于Go的sql.DB类型和如何使用它来执行SQL数据库查询的。但大多数内容都没有讲述 SetMaxOpenConns() , SetMaxIdleConns() 和 SetConnMaxLifetime()方法, 您可以使用它们来配置sql.DB的行为并改变其性能。
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整理:go语言中文文档:
在本文我将详细解释这些设置的作用,并说明它们所能产生的(积极和消极)影响。
一个sql.DB对象就是一个数据库连接池,它包含“正在用”和“空闲的”连接。一个正在用的连接指的是,你正用它来执行数据库任务,例如执行SQL语句或行查询。当任务完成连接就是空闲的。
当您创建sql.DB执行数据库任务时,它将首先检查连接池中是否有可用的空闲连接。如果有可用的连接,那么Go将重用现有连接,并在执行任务期间将其标记为正在使用。如果池中没有空闲连接,而您需要一个空闲连接,那么Go将创建一个新的连接。
默认情况下,在同一时间打开连接的数量是没有限制(包含使用中+空闲)。但你可以通过SetMaxOpenConns()方法实现自定义限制,如下所示:
在这个示例代码中,连接池现在有5个并发打开的连接数。如果所有5个连接都已经被标记为正在使用,并且需要另一个新的连接,那么应用程序将被迫等待,直到5个连接中的一个被释放并变为空闲。
为了说明更改MaxOpenConns的影响,我运行了一个基准测试,将最大打开连接数设置为1、2、5、10和无限。基准测试在PostgreSQL数据库上执行并行的INSERT语句,您可以在这里找到代码。测试结果:
对于这个基准测试,我们可以看到,允许打开的连接越多,在数据库上执行INSERT操作所花费的时间就越少(打开的连接数为1时,执行速度3129633ns/op,而无限连接:531030ns/op——大约快了6倍)。这是因为允许打开的连接越多,可以并发执行的数据库查询就越多。
默认情况下,sql.DB允许连接池中最多保留2个空闲连接。你可以通过SetMaxIdleConns()方法改变它,如下所示:
从理论上讲,允许池中有更多的空闲连接将提高性能,因为这样就不太可能从头开始建立新连接——因此有助于提升数据库性能。
让我们来看看相同的基准测试,最大空闲连接设置为none, 1,2,5和10:
当MaxIdleConns设置为none时,必须为每个INSERT从头创建一个新的连接,我们可以从基准测试中看到,平均运行时和内存使用量相对较高。
只允许保留和重用一个空闲连接对基准测试影响特别明显——它将平均运行时间减少了大约8倍,内存使用量减少了大约20倍。继续增加空闲连接池的大小会使性能变得更好,尽管改进并不明显。
那么,您应该维护一个大的空闲连接池吗?答案取决于应用程序。重要的是要意识到保持空闲连接是有代价的—它占用了可以用于应用程序和数据库的内存。
还有一种可能是,如果一个连接空闲时间太长,那么它可能会变得不可用。例如,MySQL的wait_timeout设置将自动关闭任何8小时(默认)内未使用的连接。
当发生这种情况时,sql.DB会优雅地处理它。坏连接将自动重试两次,然后放弃,此时Go将该连接从连接池中删除,并创建一个新的连接。因此,将MaxIdleConns设置得太大可能会导致连接变得不可用,与空闲连接池更小(使用更频繁的连接更少)相比,会占有更多的资源。所以,如果你很可能很快就会再次使用,你只需保持一个空闲的连接。
最后要指出的是,MaxIdleConns应该总是小于或等于MaxOpenConns。Go强制执行此操作,并在必要时自动减少MaxIdleConns。
现在让我们看看SetConnMaxLifetime()方法,它设置连接可重用的最大时间长度。如果您的SQL数据库也实现了最大连接生命周期,或者—例如—您希望方便地在负载均衡器后交换数据库,那么这将非常有用。
你可以这样使用它:
在这个例子中,所有的连接都将在创建后1小时“过期”,并且在过期后无法重用。但注意:
从理论上讲,ConnMaxLifetime越短,连接过期的频率就越高——因此,需要从头创建连接的频率就越高。为了说明这一点,我运行了将ConnMaxLifetime设置为100ms、200ms、500ms、1000ms和无限(永远重用)的基准测试,默认设置为无限打开连接和2个空闲连接。这些时间段显然比您在大多数应用程序中使用的时间要短得多,但它们有助于很好地说明行为。
在这些特定的基准测试中,我们可以看到,与无限生存期相比,在100ms生存期时内存使用量增加了3倍以上,而且每个INSERT的平均运行时也稍微长一些。
如果您在代码中设置了ConnMaxLifetime,那么一定要记住连接将过期(随后重新创建)的频率。例如,如果您总共有100个连接,而ConnMaxLifetime为1分钟,那么您的应用程序可能每秒钟杀死和重新创建1.67个连接(平均值)。您不希望这个频率太大,最终会阻碍性能,而不是提高性能。
最后,如果不说明超过数据库连接数量的硬限制将会发生什么,那么本文就不完整了。 为了说明这一点,我将修改postgresql.conf文件,这样总共只允许5个连接(默认是100个)…
然后在无限连接的情况下重新运行基准测试……
一旦达到5个连接的硬限制,数据库驱动程序(pq)立即返回一个太多客户端连接的错误消息,而无法完成INSERT。为了防止这个错误,我们需要将sql.DB中打开连接的最大总数(正在使用的+空闲的)设置为低于5。像这样:
现在,sql.DB在任何时候最多只能创建3个连接,基准测试运行时应该不会出现任何错误。但是这样做需要注意:当达到开放连接数限制,并且所有连接都在使用时,应用程序需要执行的任何新的数据库任务都将被迫等待,直到连接标记为空闲。例如,在web应用程序的上下文中,用户的HTTP请求看起来会“挂起”,甚至在等待数据库任务运行时可能会超时。
为了减轻这种情况,你应该始终在一个上下文中传递。在调用数据库时,启用上下文的方法(如ExecContext()),使用固定的、快速的超时上下文对象。
总结
1、根据经验,应该显式设置MaxOpenConns值。这应该小于数据库和基础设施对连接数量的硬性限制。
2、一般来说,更高的MaxOpenConns和MaxIdleConns值将带来更好的性能。但你应该注意到效果是递减的,连接池空闲连接太多(连接没有被重用,最终会变坏)实际上会导致性能下降。
3、为了降低上面第2点带来的风险,您可能需要设置一个相对较短的ConnMaxLifetime。但你也不希望它太短,导致连接被杀死或不必要地频繁重建。
4、MaxIdleConns应该总是小于或等于MaxOpenConns。
对于中小型web应用程序,我通常使用以下设置作为起点,然后根据实际吞吐量水平的负载测试结果进行优化。
GO语言(三十):访问关系型数据库(上)
本教程介绍了使用 Godatabase/sql及其标准库中的包访问关系数据库的基础知识。
您将使用的database/sql包包括用于连接数据库、执行事务、取消正在进行的操作等的类型和函数。
在本教程中,您将创建一个数据库,然后编写代码来访问该数据库。您的示例项目将是有关老式爵士乐唱片的数据存储库。
首先,为您要编写的代码创建一个文件夹。
1、打开命令提示符并切换到您的主目录。
在 Linux 或 Mac 上:
在 Windows 上:
2、在命令提示符下,为您的代码创建一个名为 data-access 的目录。
3、创建一个模块,您可以在其中管理将在本教程中添加的依赖项。
运行go mod init命令,为其提供新代码的模块路径。
此命令创建一个 go.mod 文件,您添加的依赖项将在其中列出以供跟踪。
注意: 在实际开发中,您会指定一个更符合您自己需求的模块路径。有关更多信息,请参阅一下文章。
GO语言(二十五):管理依赖项(上)
GO语言(二十六):管理依赖项(中)
GO语言(二十七):管理依赖项(下)
接下来,您将创建一个数据库。
在此步骤中,您将创建要使用的数据库。您将使用 DBMS 本身的 CLI 创建数据库和表,以及添加数据。
您将创建一个数据库,其中包含有关黑胶唱片上的老式爵士乐录音的数据。
这里的代码使用MySQL CLI,但大多数 DBMS 都有自己的 CLI,具有类似的功能。
1、打开一个新的命令提示符。
在命令行,登录到您的 DBMS,如下面的 MySQL 示例所示。
2、在mysql命令提示符下,创建一个数据库。
3、切到您刚刚创建的数据库,以便您可以添加表。
4、在文本编辑器的 data-access 文件夹中,创建一个名为 create-tables.sql 的文件来保存用于添加表的 SQL 脚本。
将以下 SQL 代码粘贴到文件中,然后保存文件。
在此 SQL 代码中:
(1)删除名为album表。 首先执行此命令可以让您更轻松地稍后重新运行脚本。
(2)创建一个album包含四列的表:title、artist和price。每行的id值由 DBMS 自动创建。
(3)添加带有值的四行。
5、在mysql命令提示符下,运行您刚刚创建的脚本。
您将使用以下形式的source命令:
6、在 DBMS 命令提示符处,使用SELECT语句来验证您是否已成功创建包含数据的表。
接下来,您将编写一些 Go 代码进行连接,以便进行查询。
现在你已经有了一个包含一些数据的数据库,开始你的 Go 代码。
找到并导入一个数据库驱动程序,该驱动程序会将您通过database/sql包中的函数发出的请求转换为数据库可以理解的请求。
1、在您的浏览器中,访问SQLDrivers wiki 页面以识别您可以使用的驱动程序。
2、使用页面上的列表来识别您将使用的驱动程序。为了在本教程中访问 MySQL,您将使用 Go-MySQL-Driver。
3、请注意驱动程序的包名称 - 此处为github.com/go-sql-driver/mysql.
4、使用您的文本编辑器,创建一个用于编写 Go 代码的文件,并将该文件作为 main.go 保存在您之前创建的数据访问目录中。
5、进入main.go,粘贴以下代码导入驱动包。
在此代码中:
(1)将您的代码添加到main包中,以便您可以独立执行它。
(2)导入 MySQL 驱动程序github.com/go-sql-driver/mysql。
导入驱动程序后,您将开始编写代码以访问数据库。
现在编写一些 Go 代码,让您使用数据库句柄访问数据库。
您将使用指向结构的指针sql.DB,它表示对特定数据库的访问。
编写代码
1、进入 main.go,在import您刚刚添加的代码下方,粘贴以下 Go 代码以创建数据库句柄。
在此代码中:
(3)使用 MySQL 驱动程序Config和FormatDSN类型以收集连接属性并将它们格式化为连接字符串的 DSN。
该Config结构使代码比连接字符串更容易阅读。
(4)调用sql.Open 初始化db变量,传递 FormatDSN。
(5)检查来自 的错误sql.Open。例如,如果您的数据库连接细节格式不正确,它可能会失败。
为了简化代码,您调用log.Fatal结束执行并将错误打印到控制台。在生产代码中,您会希望以更优雅的方式处理错误。
(6)调用DB.Ping以确认连接到数据库有效。在运行时, sql.Open可能不会立即连接,具体取决于驱动程序。您在Ping此处使用以确认 database/sql包可以在需要时连接。
(7)检查来自Ping的错误,以防连接失败。
(8)Ping如果连接成功,则打印一条消息。
文件的顶部现在应该如下所示:
3、保存 main.go。
1、开始跟踪 MySQL 驱动程序模块作为依赖项。
使用go get 添加 github.com/go-sql-driver/mysql 模块作为您自己模块的依赖项。使用点参数表示“获取当前目录中代码的依赖项”。
2、在命令提示符下,设置Go 程序使用的DBUSER和DBPASS环境变量。
在 Linux 或 Mac 上:
在 Windows 上:
3、在包含 main.go 的目录中的命令行中,通过键入go run来运行代码。
连接成功了!
接下来,您将查询一些数据。
Golang database/sql源码分析
Gorm是Go语言开发用的比较多的一个ORM。它的功能比较全:
但是这篇文章中并不会直接看Gorm的源码,我们会先从database/sql分析。原因是Gorm也是基于这个包来封装的一些功能。所以只有先了解了database/sql包才能更加好的理解Gorm源码。
database/sql 其实也是一个对于mysql驱动的上层封装。”github.com/go-sql-driver/mysql”就是一个对于mysql的驱动,database/sql 就是在这个基础上做的基本封装包含连接池的使用
下面这个是最基本的增删改查操作
操作分下面几个步骤:
因为Gorm的连接池就是使用database/sql包中的连接池,所以这里我们需要学习一下包里的连接池的源码实现。其实所有连接池最重要的就是连接池对象、获取函数、释放函数下面来看一下database/sql中的连接池。
DB对象
获取方法
释放连接方法
连接池的实现有很多方法,在database/sql包中使用的是chan阻塞 使用map记录等待列表,等到有连接释放的时候再把连接传入等待列表中的chan 不在阻塞返回连接。
之前我们看到的Redigo是使用一个chan 来阻塞,然后释放的时候放入空闲列表,在往这一个chan中传入struct{}{},让程序继续 获取的时候再从空闲列表中获取。并且使用的是链表的结构来存储空闲列表。
database/sql 是对于mysql驱动的封装,然而Gorm则是对于database/sql的再次封装。让我们可以更加简单的实现对于mysql数据库的操作。
golang模板引擎动态读取sql
可以。golang模板引擎动态可以读取sql。text/template是Go语言标准库,实现数据驱动模板以生成文本输出,可以理解为一组文字按照特定格式动态嵌入另一组文字中。
网页名称:go语言sql Go语言圣经
标题来源:http://pwwzsj.com/article/dohgpsg.html