淺析ASP.NET的數(shù)據(jù)庫連接池及原理

湯小波

（重慶三峽職業(yè)學(xué)院）

【摘要】數(shù)據(jù)庫連接池在.NET開發(fā)中有著重要的作用，本文講述了連接池的概念、工作原理，連接池的數(shù)據(jù)連接，以及如何避免連接泄漏，對(duì)于.NET應(yīng)用程序在實(shí)際開發(fā)中具有深入的指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵字】連接池 連接

1、數(shù)據(jù)訪問原理及數(shù)據(jù)連接池產(chǎn)生的必要性

實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問，首先要建立了物理數(shù)據(jù)庫的連接，通過ADO.NET提供的Connection連接類，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的連接。每當(dāng)操作完成后，要斷開連接對(duì)象，釋放連接資源，一旦操作數(shù)據(jù)庫，又要重新連接。反復(fù)處理數(shù)據(jù)，就要反復(fù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)連接。當(dāng)數(shù)據(jù)連接中，便可對(duì)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)處理。

在應(yīng)用程序的開發(fā)過程中，連接數(shù)據(jù)庫服務(wù)器是應(yīng)用程序耗費(fèi)大量資源且相對(duì)較慢的操作，但連接又是必須的。通常，連接到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器由幾個(gè)需要花費(fèi)很長時(shí)間的步驟組成，如建立物理通道、與服務(wù)器進(jìn)行初次握手、分析連接字符串、服務(wù)器身份驗(yàn)證等。如果這些連接反復(fù)打開和關(guān)閉，則系統(tǒng)開銷就會(huì)很大。因此為了避免這種相同連接不斷地重復(fù)打開與關(guān)閉操作，從而使打開連接花費(fèi)的系統(tǒng)開銷最小，引入連接池的方法就很有必要。

2、連接池的概念

池可以想象成一個(gè)容器，數(shù)據(jù)連接池可以看成是一個(gè)已打開的及可重用的數(shù)據(jù)庫連接的一個(gè)容器。里面可以有多個(gè)打開的數(shù)據(jù)連接，處于激活或非激活狀態(tài)。通過為每個(gè)給定的連接配置保留一組活動(dòng)連接來管理連接。每當(dāng)用戶在連接上調(diào)用Open時(shí)，池進(jìn)程就會(huì)查找池中可用的連接。如果某個(gè)池連接可用，會(huì)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(shí)，池進(jìn)程會(huì)將連接返回到活動(dòng)連接池中，而不是關(guān)閉連接。連接返回到池中之后，即可在下一個(gè)Open調(diào)用中重復(fù)使用。

連接池中提供了空閑的、打開的、可重用的數(shù)據(jù)庫連接，而不再需要每次在請(qǐng)求數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)時(shí)新打開一個(gè)數(shù)據(jù)庫連接。當(dāng)數(shù)據(jù)庫連接關(guān)閉或釋放時(shí)，將返回到連接池中保持空閑狀態(tài)，直到新的連接請(qǐng)求到來。連接池在所有的數(shù)據(jù)庫連接都關(guān)閉時(shí)才從內(nèi)存中釋放。因此，如果有效地使用連接池，打開和關(guān)閉數(shù)據(jù)庫所耗費(fèi)的系統(tǒng)資源將大大減少。

3、連接池的工作原理

要理解連接池工作原理，首先需要了解程序里打開和關(guān)閉一個(gè)“物理連接”的關(guān)系。數(shù)據(jù)提供者在收到連接請(qǐng)求時(shí)建立連接的過程為：先在連接池里建立新的連接，然后建立該“邏輯連接”對(duì)應(yīng)的“物理連接”，建立“邏輯連接”一定伴隨建立“物理連接”。關(guān)閉一個(gè)連接的過程為：先關(guān)閉“邏輯連接”對(duì)應(yīng)的“物理連接”，然后銷毀“邏輯連接”。銷毀“邏輯連接”一定伴隨著關(guān)閉“物理連接”。其中，Open（）是向Data Provider請(qǐng)求一個(gè)連接，Data Provider不一定需要完成建立連接的完整過程，可能只需要從連接池里取出一個(gè)可用的連接就可以；而Close（）是請(qǐng)求關(guān)閉一個(gè)連接，Data Provider不一定需要完成關(guān)閉連接的完整過程，可能只需要把連接釋放回連接池就可以。

圖示中描述了一個(gè)應(yīng)用中和不同客戶端應(yīng)用程序使用連接池訪問數(shù)據(jù)庫的情況。圖中的虛線雙向箭頭表示客戶端應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫建立的“邏輯連接”，實(shí)線雙向箭頭表示連接池與數(shù)據(jù)庫之間的“物理連接”。如果增加一個(gè)連接，連接池與數(shù)據(jù)庫的“物理連接”就增加一個(gè)；如果減少一個(gè)連接。連接池與數(shù)據(jù)庫的“物理連接”就減少一個(gè)。

4、連接池中的連接

4.1連接增加

連接池由唯一的連接字符串創(chuàng)建。一旦連接池被建立，就立即建立由最小連接數(shù)量指定的連接。如果只有一個(gè)連接被占用，那么其它的連接為池里“可用的”連接。如果某進(jìn)程有連接請(qǐng)求，而且請(qǐng)求的連接的連接串與該進(jìn)程的某個(gè)連接池的連接串相同，那么如果該連接池里有“可用的”連接，就從連接池里取出一個(gè)“可用的”連接使用，如果沒有“可用的”連接就建立新的連接。

一旦程序運(yùn)行連接的Close（）方法后，“被占用的”連接被釋放回連接池變?yōu)椤翱捎玫摹边B接。如果連接已經(jīng)達(dá)到最大連接數(shù)，并且所有連接都被占用，新的連接請(qǐng)求需要等待。如果有被占用的連接釋放回連接池，那么請(qǐng)求得到連接；如果請(qǐng)求等待超過連接時(shí)間，程序會(huì)拋出異常。

4.2 連接的減少

通常，對(duì)于如下兩種情況，連接池里的連接會(huì)減少。其一、每當(dāng)一個(gè)連接使用完后釋放回連接池，如果當(dāng)前時(shí)間減去該連接建立的時(shí)間的值大于Connection Lifetime設(shè)定的值，該連接被銷毀。其二、當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個(gè)連接對(duì)應(yīng)的“物理連接”斷開時(shí)，該連接被銷毀。

5、連接遺漏

如何避免連接的泄漏，請(qǐng)注意下面幾點(diǎn)：其一、使用CommandBehavior.CloseConnection作為ExecuteReader參數(shù)，否則在多層結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)中，如果中間層向表現(xiàn)層返回DataReader，在表現(xiàn)層中關(guān)閉DataReader時(shí)不會(huì)關(guān)閉連接，就會(huì)造成連接遺漏。其二、執(zhí)行DataAdapter的Fill和Update方法時(shí)，如果連接沒有打開，那么DataAdapter會(huì)自動(dòng)打開連接，執(zhí)行完操作后自動(dòng)關(guān)閉連接；但如果連接已經(jīng)打開，DataAdapter執(zhí)行操作后需要手動(dòng)關(guān)閉連接。

綜合來看，數(shù)據(jù)連接池在數(shù)據(jù)庫操作中有著重要的作用，但在使用時(shí)，完全不必?fù)?dān)心如何去管理數(shù)據(jù)連接池，它時(shí)由Data Provider自動(dòng)管理的，應(yīng)用程序默認(rèn)采用數(shù)據(jù)連接池管理模式，在進(jìn)行應(yīng)用程序開發(fā)時(shí)，應(yīng)注意連接的打開后的關(guān)閉，保證數(shù)據(jù)庫的正常使用。