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使用連接池

連接到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通常由幾個需要很長時間的步驟組成。必須建立物理通道(例如套接字或命名管道),必須與服務(wù)器進行初次握手,必須分析連接字符串信息,必須由服務(wù)器對連接進行身份驗證,必須運行檢查以便在當(dāng)前事務(wù)中登記,等等。

實際上,大多數(shù)應(yīng)用程序僅使用一個或幾個不同的連接配置。這意味著在執(zhí)行應(yīng)用程序期間,許多相同的連接將反復(fù)地打開和關(guān)閉。為了使打開的連接成本最低,ADO.NET 使用稱為連接池的優(yōu)化方法。

連接池減少新連接需要打開的次數(shù)。池進程保持物理連接的所有權(quán)。通過為每個給定的連接配置保留一組活動連接來管理連接。只要用戶在連接上調(diào)用 Open,池進程就會檢查池中是否有可用的連接。如果某個池連接可用,會將該連接返回給調(diào)用者,而不是打開新連接。應(yīng)用程序在該連接上調(diào)用 Close 時,池進程會將連接返回到活動連接池集中,而不是真正關(guān)閉連接。連接返回到池中之后,即可在下一個 Open 調(diào)用中重復(fù)使用。

只有配置相同的連接可以建立池連接。ADO.NET 同時保留多個池,每個配置一個池。連接由連接字符串以及 Windows 標(biāo)識(在使用集成的安全性時)分為多個池。

池連接可以大大提高應(yīng)用程序的性能和可縮放性。默認(rèn)情況下,ADO.NET 中啟用連接池。除非顯式禁用,否則,連接在應(yīng)用程序中打開和關(guān)閉時,池進程將對連接進行優(yōu)化。還可以提供幾個連接字符串修飾符來控制連接池的行為。有關(guān)更多信息,請參見本主題后面的“使用連接字符串關(guān)鍵字控制連接池”。

池的創(chuàng)建和分配

在初次打開連接時,將根據(jù)完全匹配算法創(chuàng)建連接池,該算法將池與連接中的連接字符串關(guān)聯(lián)。每個連接池與不同的連接字符串關(guān)聯(lián)。打開新連接時,如果連接字符串并非與現(xiàn)有池完全匹配,將創(chuàng)建一個新池。按進程、按應(yīng)用程序域、按連接字符串以及(在使用集成的安全性時)按 Windows 標(biāo)識來建立池連接。

在以下 C# 示例中創(chuàng)建了三個新的 SqlConnection 對象,但是管理時只需要兩個連接池。注意,根據(jù)為 Initial Catalog 分配的值,第一個和第二個連接字符串有所不同。

using (SqlConnection connection = new SqlConnection("Integrated Security=SSPI;Initial Catalog=Northwind")){connection.Open();// Pool A is created.}using (SqlConnection connection = new SqlConnection("Integrated Security=SSPI;Initial Catalog=pubs")){connection.Open();// Pool B is created because the connection strings differ.}using (SqlConnection connection = new SqlConnection("Integrated Security=SSPI;Initial Catalog=Northwind")){connection.Open();// The connection string matches pool A.}

如果 MinPoolSize 在連接字符串中未指定或指定為零,池中的連接將在一段時間不活動后關(guān)閉。但是,如果指定的 MinPoolSize 大于零,在 AppDomain 被卸載并且進程結(jié)束之前,連接池不會被破壞。非活動或空池的維護只需要最少的系統(tǒng)開銷。

注意

如果發(fā)生致命錯誤(例如故障轉(zhuǎn)移或注冊表中的別名更改),池將自動清除。

添加連接

連接池是為每個唯一的連接字符串創(chuàng)建的。當(dāng)創(chuàng)建一個池后,將創(chuàng)建多個連接對象并將其添加到該池中,以滿足最小池大小的要求。連接根據(jù)需要添加到池中,但是不能超過指定的最大池大?。J(rèn)值為 100)。連接在關(guān)閉或斷開時釋放回池中。

在請求 SqlConnection 對象時,如果存在可用的連接,將從池中獲取該對象。連接要可用,必須未使用,具有匹配的事務(wù)上下文或未與任何事務(wù)上下文關(guān)聯(lián),并且具有與服務(wù)器的有效鏈接。

連接池進程通過在連接釋放回池中時重新分配連接,來滿足這些連接請求。如果已達到最大池大小且不存在可用的連接,則該請求將會排隊。然后,池進程嘗試重新建立任何連接,直到到達超時時間(默認(rèn)值為 15 秒)。如果池進程在連接超時之前無法滿足請求,將引發(fā)異常。

警告

我們建議您在使用完連接時一定要關(guān)閉連接,以便連接可以返回池。要關(guān)閉連接,可以使用 Connection 對象的 Close 或 Dispose 方法,也可以通過在 C# 的 using 語句中或在 Visual Basic 的 Using 語句中打開所有連接。不是顯式關(guān)閉的連接可能不會添加或返回到池中。例如,如果連接已超出范圍但沒有顯式關(guān)閉,則僅當(dāng)達到最大池大小而該連接仍然有效時,該連接才會返回到連接池中。有關(guān)更多信息,請參見 Visual Basic 的using 語句(C# 參考)如何:釋放系統(tǒng)資源。

注意

不要在類的 Finalize 方法中對 Connection、DataReader 或任何其他托管對象調(diào)用 Close 或 Dispose。在終結(jié)器中,僅釋放類直接擁有的非托管資源。如果類不擁有任何非托管資源,則不要在類定義中包含 Finalize 方法。有關(guān)更多信息,請參見垃圾回收。

移除連接

連接池進程定期掃描連接池,查找沒有通過 Close 或 Dispose 關(guān)閉的未用連接,并重新建立找到的連接。如果應(yīng)用程序沒有顯式關(guān)閉或斷開其連接,連接池進程可能需要很長時間才能重新建立連接,所以,最好確保在連接中顯式調(diào)用 Close 和 Dispose。

如果連接長時間空閑,或池進程檢測到與服務(wù)器的連接已斷開,連接池進程會將該連接從池中移除。注意,只有在嘗試與服務(wù)器進行通信之后才能檢測到斷開的連接。如果發(fā)現(xiàn)某連接不再連接到服務(wù)器,則會將其標(biāo)記為無效。無效連接只有在關(guān)閉或重新建立后,才會從連接池中移除。

如果存在與已消失的服務(wù)器的連接,那么即使連接池管理程序未檢測到已斷開的連接并將其標(biāo)記為無效,仍有可能將此連接從池中取出。這種情況是因為檢查連接是否仍有效的系統(tǒng)開銷將造成與服務(wù)器的另一次往返,從而抵消了池進程的優(yōu)勢。發(fā)生此情況時,初次嘗試使用該連接將檢測連接是否曾斷開,并引發(fā)異常。

清除池

ADO.NET 2.0 引入了兩種新的方法來清除池:ClearAllPoolsClearPool。ClearAllPools 清除給定提供程序的連接池,ClearPool 清除與特定連接關(guān)聯(lián)的連接池。如果在調(diào)用時連接正在使用,將進行相應(yīng)的標(biāo)記。連接關(guān)閉時,將被丟棄,而不是返回池中。

事務(wù)支持

連接是根據(jù)事務(wù)上下文來從池中取出并進行分配的。除非在連接字符串中指定了 Enlist=false,否則,連接池將確保連接在 Current 上下文中登記。如果連接使用登記的 System.Transactions 事務(wù)關(guān)閉并返回池中,連接將保留在池中,以便使用相同 System.Transactions 事務(wù)對該連接池的下一次請求將返回相同的連接。如果該事務(wù)沒有可用連接,在該連接打開時,將自動注冊該連接。

當(dāng)連接關(guān)閉時,它將被釋放回池中,并根據(jù)其事務(wù)上下文放入相應(yīng)的子部分。因此,即使分布式事務(wù)仍然掛起,仍可以關(guān)閉該連接而不會生成錯誤。這樣,您就可以在隨后提交或中止分布式事務(wù)。

使用連接字符串關(guān)鍵字控制連接池

SqlConnection 對象的 ConnectionString 屬性支持連接字符串鍵/值對,可以用于調(diào)整連接池邏輯的行為。有關(guān)更多信息,請參見 ConnectionString。

池碎片

池碎片是許多 Web 應(yīng)用程序中的一個常見問題,應(yīng)用程序可能會創(chuàng)建大量在進程退出后才會釋放的池。這樣,將打開大量的連接,占用許多內(nèi)存,從而影響性能。

因為集成安全性產(chǎn)生的池碎片

連接根據(jù)連接字符串以及用戶標(biāo)識來建立池連接。因此,如果使用網(wǎng)站上的基本身份驗證或 Windows 身份驗證以及集成的安全登錄,每個用戶將獲得一個池。盡管這樣可以提高單個用戶的后續(xù)數(shù)據(jù)庫請求的性能,但是該用戶無法利用其他用戶建立的連接。這樣還使每個用戶至少產(chǎn)生一個與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的連接。這對特定 Web 應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生副作用,因為開發(fā)人員需要衡量安全性和審計要求。

因為許多數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生的池碎片

許多 Internet 服務(wù)提供商在一臺服務(wù)器上托管多個網(wǎng)站。他們可能使用單個數(shù)據(jù)庫確認(rèn)窗體身份驗證登錄,然后為該用戶或用戶組打開與特定數(shù)據(jù)庫的連接。與身份驗證數(shù)據(jù)庫的連接將建立池連接,供每個用戶使用。但是,每個數(shù)據(jù)庫的連接存在一個獨立的池,因此增加了與服務(wù)器的連接數(shù)。

這也會對應(yīng)用程序設(shè)計產(chǎn)生副作用。但是,可以通過一個相對簡單的方式避免此副作用,而又不會影響連接 SQL Server 時的安全性。不是為每個用戶或組連接獨立的數(shù)據(jù)庫,而是連接到服務(wù)器上的相同數(shù)據(jù)庫,然后執(zhí)行 Transact-SQL USE 語句來切換為所需的數(shù)據(jù)庫。以下代碼段演示入如何創(chuàng)建與 master 數(shù)據(jù)庫的初始連接,然后切換到 databaseName 字符串變量中指定的所需數(shù)據(jù)庫。

Visual Basic
' Assumes that command is a valid SqlCommand object.Using connection As New SqlConnection( _"Server=MSSQL1;uid=xxx;pwd=xxx;database=master")connection.Open()command.ExecuteNonQuery("USE " & databaseName)End Using
// Assumes that command is a SqlCommand object.using (SqlConnection connection = new SqlConnection("Server=MSSQL1;uid=xxx;pwd=xxx;database=master")){connection.Open();command.ExecuteNonQuery("USE " + databaseName);}

應(yīng)用程序角色和連接池

通過調(diào)用 sp_setapprole 系統(tǒng)存儲過程激活了 SQL Server 應(yīng)用程序角色之后,該連接的安全上下文無法重置。但是,如果啟用了池,連接將返回池,在重復(fù)使用池連接時會出錯。

如果使用的是 SQL Server 應(yīng)用程序角色,我們建議您在連接字符串中為應(yīng)用程序禁用連接池。 

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terminating connection due to conflict with recovery
第一章 Oracle介紹
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