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如何确定应用的最佳数据库连接数?
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文章探讨了数据库连接数设置的合理范围,通过理论分析和实验压测,得出结论:单机数据库连接数设置为10个能达到500多TPS,满足一般生产要求。文章结合业界经验和实际压测数据,论证了连接数不宜过高,并建议新应用默认设置为10,后续可根据压测情况调整。

🔍 文章指出当前应用数据库连接数设置普遍偏大,每个长连接产生开销,对DB服务器造成压力,存在影响系统稳定性的风险,需建立统一标准。

📊 通过单接口和链路压测实验,证明单机数据库连接数在10个及以下时,性能没有明显变坏,吞吐量反而有提升,验证了设置连接数10以内的合理性。

🧮 文章从理论上分析了数据库连接数与并发度的关系,结合CPU核数和数据库操作类型,提出CPU密集型建议设置为CPU核数+1,IO密集型根据公式计算,结合生产服务器配置,理论支持连接数设置在10以内。

📈 文章强调性能优化采用科学法框架,结合理论分析和实际压测,得出连接数过大对性能有反作用的结论,并建议新应用默认设置为10,后续根据压测情况调整。

💡 文章总结指出,连接数设置过大会对性能产生负面影响,这一结论早有实验证明,文章提供的理论分析和压测数据为数据库连接数优化提供了科学依据。

编程一生 2025-07-17 07:15 广东

实验结果告诉你!

一、问题背景

目前应用连接DB的连接数没有一个统一标准。目前既有应用的连接数设置普遍偏大,每个长连接都会产生开销,对DB服务器造成压力。随着服务的扩容和拆分,数据库服务端的压力会增大,有影响系统稳定性的风险。需要对数据库连接数建立标准,消除隐患。

二、结论

数据连接数设置10个能达到单机500多TPS,满足一般的生产要求。建议新应用默认为此值。后续根据压测情况可再进行调整。


三、科学法论证


1、问题

一个应用的数据库连接数设置多少合适?


2、假设&预测

根据业界的经验,一般应用的连接数设置在8~10之间。假设数据库连接数不是瓶颈,则将连接数设置为10比连接数设置为100,预测从影响应时间和吞吐量上没有明显的变坏趋势。


3、实验

1)单接口压测

压测结论

执行完2万个并发的时间,100个线程(连接数)用了39秒,10个线程(连接数)用了35秒。

具体数据

场景一

2024-04-25T23:23:53.481Z开启100个线程执行2万个并发,执行结束时间为:2024-04-25 23:24:32.003

场景二

2024-04-25T23:28:00.172Z重启service后,开启10个线程执行2万个并发,执行结束时间为:2024-04-25 23:28:35.430

2)链路压测

压测结论

单机数据库连接数在10及以下,性能没有明显的变坏。从吞吐量上反而有提升。

具体数据

之前线上压测过8000TPS,应用侧扩容服务器单个应用扩容到40~50台之间。基本可判定单机应用的TPS极限在200~350之间。所以压测上限也设定在此范围。

场景一

70个线程 ,最大线程数300,assert-app单机连接数达到100个(受限于容器线程数)。基本都在sleep状态(没有利用起来),吞吐稳定在238/s左右。

场景二

70个线程 ,最大线程数10,assert-app单机连接数达到10个。也基本都在sleep状态,吞吐稳定在288/s左右。

场景三

70个线程 ,最大线程数5,assert-app单机连接数达到5个。也基本都在sleep状态,吞吐稳定在329/s左右。


4、分析

1)理论分析

数据库连接数本质上也是并发度的概念。并发度就和CPU核数紧密相关。咱们生产服务器一般是4C8G的,在这种配置下,数据库连接数取决于计算在数据库操作中的总占比。

比如,在《java并发编程实践》中有相应的公式。

不考虑IO,计算密集型的话,建议对于CPU密集型,设置为CPU核数+1。就是说设置5个数据库连接数是合理值。

对于IO密集型,有个公式:线程数= CPU的数量*目标CPU使用率* (1 + 等待时间/计算时间)。

如上面的数据库读写响应耗时。可以看到平均不到1ms。这种情况下,等待时间和计算时间都可以按照1ms来计算。CPU的数量为8*目标CPU使用率为0.6* (1 + 等待时间/计算时间结果为1)=8个数据库连接数。

事实上,对于数据库,一般会采用很高的配置,比如SSD硬盘,大内存(生产是16C32 G),这些都提高了数据库的读写性能,降低了数据库操作的延迟,使其更偏向于计算密集型。所以理论上设置连接数设置为10以内是个合理的数值。

2)压测分析

从压测结论:单机数据库连接数在10及以下,性能没有明显的变坏。从吞吐量上反而有提升。也验证了设置连接数设置为10以内是个合理的数值。


四、总结

这次性能优化整体采用科学法的框架,采用理论结合实际进行问题分析。实际上,连接数过大对性能有反作用在很早之前就有人实验过。可参考数据库连接数设置多少合适?


作者丨编程一生

来源丨公众号:编程一生(ID:cloudrise1986)

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