如何确定应用的最佳数据库连接数?

编程一生 2025-07-17 10:03:53

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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最新评论
访客 2024年04月08日

如果字段的最大可能长度超过255字节,那么长度值可能…

访客 2024年03月04日

只能说作者太用心了,优秀

访客 2024年02月23日

感谢详解

访客 2024年02月20日

一般干个7-8年(即30岁左右),能做到年入40w-50w;有…

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