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数据库连接监控那点事儿,教你怎么巧妙避免关闭时的麻烦和坑

记得有一次,我负责的一个系统在半夜发布新版本,第二天早上用户就炸锅了,说系统卡得要死,时不时就报错,我们团队火急火燎地查了半天,最后发现根源竟然是一个看似不起眼的问题:数据库连接没有正确关闭,打那以后,我才真正意识到,数据库连接这玩意儿,用起来简单,但要想在关闭时不出岔子,里面全是细节和坑,今天我就把这些年摸爬滚打总结的经验,用大白话跟你唠唠。

第一,为啥关个连接这么要命?

你可以把数据库连接想象成一座桥,你的应用程序是河的一岸,数据库是另一岸,每次你要从数据库里取点东西或者存点东西,就得派一辆车(你的程序代码)过这座桥,数据库那边呢,能同时搭的桥是有限的(最大连接数)。

如果你派过去的车,办完事不回来,也不把桥拆了(不关闭连接),那久而久之,可用的桥就越来越少,所有桥都被占着,新的车再也过不去了,这就是所谓的“连接池耗尽”,这时候,你的应用就卡死了,用户看到的可能就是“无法连接到数据库”的错误,这就像高峰期所有车道都被违停车辆堵死,交通彻底瘫痪。

数据库连接监控那点事儿,教你怎么巧妙避免关闭时的麻烦和坑

第二,那些年,我们关连接时踩过的坑

坑1:异常吃了你的关闭指令 这是最常见的一个坑,代码大概是这样的(这里用个类似Java的伪代码说明,来源是常见的编程错误):

连接 = 获取连接();
try {
    // 执行一些数据库操作
    ...这行代码突然出错了,抛出异常!
} catch (异常 e) {
    // 记录一下错误
} finally {
    // 关闭连接
    连接.close();
}

看起来没问题对吧?finally块里的代码确实会执行,你想过没有,如果在获取连接之后,close()方法执行之前,又发生了一个异常呢?网络突然抖动了一下,这时候,第一个异常被捕获,但第二个异常可能又会打断关闭操作,导致连接还是没关掉,这种概率低,但一旦发生,就是慢性毒药。

坑2:依赖别人帮你关,结果他忘了 有些现代的数据库操作框架(比如Java里的MyBatis配合Spring的声明式事务,来源是框架的常见用法),会帮你自动管理连接的打开和关闭,这本来是好事,但如果你不理解它的原理,就会埋雷,你手动获取了一个连接,然后把这个连接交给框架去操作,你心想:“反正框架最后会关的”,但有时候,框架的事务边界和你的手动操作边界不匹配,它可能认为这个连接不归它管,或者它已经关了一次,你又去关第二次,导致“重复关闭”的错误。

数据库连接监控那点事儿,教你怎么巧妙避免关闭时的麻烦和坑

坑3:长连接变“僵尸连接” 你以为连接还活着,实际上数据库服务器那边可能因为网络问题、防火墙超时等原因,已经单方面把连接断掉了,但你的应用程序不知道,还把这个连接对象放在连接池里,等着下次用,当下一个请求拿到这个“僵尸连接”去执行操作时,就会报错,光有关闭还不行,还得确保连接在交还给池子之前是真正有效的。

第三,怎么巧妙避免这些麻烦?

办法总比困难多,下面这几招是我觉得最管用的:

招数1:用“Try-With-Resources”模式(这是Java 7引入的特性,其他语言如C#也有类似语法,来源是语言特性) 这是对付坑1的大杀器,语法长这样:

数据库连接监控那点事儿,教你怎么巧妙避免关闭时的麻烦和坑

try (连接 = 获取连接()) {
    // 使用连接执行操作
}

你不用显式地写close()了,只要把需要关闭的资源写在try后面的括号里,无论里面的代码是正常执行完,还是半路抛出异常,Java虚拟机都会保证在退出try块时自动调用这个连接的close()方法,这就好比请了一个绝对靠谱的管家,你只管用东西,他保证给你收拾得干干净净,绝不会忘。

招数2:信任框架,但要了解它的“脾气” 如果你用的是成熟的框架,那就尽量使用它推荐的方式去操作数据库,不要画蛇添足地手动管理连接,比如在Spring框架里,你就用它的@Transactional注解来管理事务,连接的开闭完全交给框架,但前提是,你得花点时间看看文档,知道这个注解加在什么方法上生效,事务的边界在哪里,知其然,知其所以然,才能避免掉进坑2。

招数3:给连接池做“健康检查” 为了解决坑3里的“僵尸连接”问题,现在的连接池(比如HikariCP, Druid等,来源是常见连接池组件的功能)都提供了配置参数,你可以设置一个测试查询(比如简单的SELECT 1),让连接池在把连接借给程序用之前,先执行一下这个测试,看看连接是否还有效,还可以设置连接的最大空闲时间,超时的连接会被自动回收,这就好比给游泳池定期换水、消毒,保证每个人用的水都是干净的。

招数4:加监控,早发现早治疗 光有预防还不够,得有监控,现在很多监控工具(如Prometheus, SkyWalking等,来源是可观测性工具)和应用性能管理工具都能监控数据库连接池的状态,你要关注几个关键指标:活跃连接数、空闲连接数、等待获取连接的线程数,如果等待数持续大于零,就说明你的连接池可能不够用了,或者有连接泄漏的风险,早点发现异常,就能在用户投诉之前把问题解决掉。

数据库连接管理是个细活儿,考验的是程序员的细心和对整个流程的理解,核心思想就是:谁打开,谁关闭;用现代语法保证关闭;靠配置和监控来兜底,把这些点做到位,你就能睡个安稳觉,再也不用担心半夜被报警电话吵醒了。