Spring Boot 性能:连接池大不等于数据库更快

请求排队时把连接池翻倍,可能把等待从应用移到数据库,并增加锁竞争。

edyang · 2016-06-05

请求排队时把连接池翻倍,可能把等待从应用移到数据库,并增加锁竞争。

本文使用Spring Boot 1.3、JDK 8 与关系数据库,片段需要补齐工程配置。框架提供装配和运行入口,容量、任务归属与故障恢复仍需要应用明确设计。本文采用一代 Spring Boot 配置,相关默认值只在给定版本范围内讨论。

1. 从现象推到机制

数据库能有效处理的并发取决于查询成本、锁和资源。连接池是有限许可集合,借用等待、执行耗时和归还都要观察。一条慢事务长时间占用连接,会降低整体可用容量。

Spring Boot 性能:连接池大不等于数据库更快的处理、反馈与观察关系

图中的四个节点分别表示入口请求、连接借用、数据库执行、及时归还。顺着实线检查输入如何变成输出,再沿虚线核对反馈条件。图示表达的是本文讨论的关系,不是实测曲线或现场截图。

2. 最小实现与输入条件

先分别记录连接借用时间和 SQL 执行时间,确认连接是否在所有路径释放。按一代框架实际使用的池核对配置,不套用后续默认连接池属性。

1
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request wait -> connection borrow
transaction start -> SQL work
commit / rollback -> return connection
measure: borrow_wait, active, idle, transaction_duration

先在单实例演示环境固定依赖和配置,再观察线程、连接与请求状态。组件参数需要结合任务耗时验证,不能只根据 CPU 核数填写所有并发配置。

3. 用对照区分原因

下表列出需要主动改变的条件。预期行为来自机制分析,复现时还需记录运行环境和原始输出,不能将预期当作已经测得的结果。

改变的条件 需要验证的行为
活动连接长期达到上限 可能是慢查询或连接未归还
增大池后数据库延迟上升 说明瓶颈可能转移到下游
请求已失败但连接未释放 会逐步侵蚀可用容量

对照 1:活动连接长期达到上限

可能是慢查询或连接未归还。观察时记录借用堆栈与事务耗时。把这个条件与基准情形分开,有助于判断变化来自哪一层;若得到相反结果,应先核对前提,再修改实现。

对照 2:增大池后数据库延迟上升

说明瓶颈可能转移到下游。观察时记录数据库等待与完成吞吐。把这个条件与基准情形分开,有助于判断变化来自哪一层;若得到相反结果,应先核对前提,再修改实现。

对照 3:请求已失败但连接未释放

会逐步侵蚀可用容量。观察时记录异常路径资源归还。把这个条件与基准情形分开,有助于判断变化来自哪一层;若得到相反结果,应先核对前提,再修改实现。

4. 适用条件与取舍

连接池大小应与应用实例总数一起计算。每实例配置合理,扩容多个实例后仍可能超过数据库总连接和并发预算。

一次正常运行只覆盖了这组输入。继续扩展前,应把上面的异常对照保留下来,尤其关注“请求已失败但连接未释放”这一分支。后续方案若改变了图中任意一处依赖,原来的判断就要重新验证,不能仅凭界面相似或返回值相同沿用结论。

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参考资料

  1. Spring Boot 1.3 参考文档
  2. Spring Framework 4.2 参考文档