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连接池设计

问题​

Go 中有哪些连接池实现？如何设计和配置连接池？

答案​

database/sql 连接池​

database/sql 内置了连接池管理：

db, _ := sql.Open("mysql", dsn)

// 连接池配置
db.SetMaxOpenConns(100)        // 最大打开连接数
db.SetMaxIdleConns(25)         // 最大空闲连接数
db.SetConnMaxLifetime(5 * time.Minute) // 连接最大生存时间
db.SetConnMaxIdleTime(3 * time.Minute) // 空闲连接最大存活时间
参数建议值作用
MaxOpenConns数据库并发上限防止压垮数据库
MaxIdleConnsMaxOpenConns 的 25%减少连接创建开销
ConnMaxLifetime3~5 分钟防止使用过期连接
ConnMaxIdleTime1~3 分钟释放长期空闲连接

HTTP 连接池​

http.Transport 自带 TCP 连接池：

transport := &http.Transport{
    MaxIdleConns:        100, // 全局最大空闲
    MaxIdleConnsPerHost: 10,  // 每 host 最大空闲
    MaxConnsPerHost:     100, // 每 host 最大连接
    IdleConnTimeout:     90 * time.Second,
}
连接池常见问题
  1. 连接泄漏：忘记 Close（resp.Body、rows、stmt）
  2. 连接数不够：MaxOpenConns 太小，请求排队等待
  3. 空闲连接过期：数据库/防火墙杀死空闲连接，客户端不知道
  4. DNS 变更不生效：旧连接仍指向旧 IP

通用连接池设计​

type Pool struct {
    mu       sync.Mutex
    conns    chan *Conn  // 使用 Channel 做连接队列
    factory  func() (*Conn, error)
    maxSize  int
    current  int
}

func (p *Pool) Get(ctx context.Context) (*Conn, error) {
    select {
    case conn := <-p.conns:
        if conn.IsAlive() {
            return conn, nil
        }
        // 连接已失效，创建新的
    default:
    }
    
    p.mu.Lock()
    if p.current >= p.maxSize {
        p.mu.Unlock()
        // 等待归还
        select {
        case conn := <-p.conns:
            return conn, nil
        case <-ctx.Done():
            return nil, ctx.Err()
        }
    }
    p.current++
    p.mu.Unlock()
    return p.factory()
}

func (p *Pool) Put(conn *Conn) {
    if !conn.IsAlive() {
        p.mu.Lock()
        p.current--
        p.mu.Unlock()
        return
    }
    select {
    case p.conns <- conn:
    default:
        conn.Close() // 池满了，直接关闭
        p.mu.Lock()
        p.current--
        p.mu.Unlock()
    }
}

常见面试问题​

Q1: 连接池为什么需要 ConnMaxLifetime？​

答案：

  1. 数据库/负载均衡器可能有连接最大存活时间限制
  2. DNS 变更后需要新连接指向新 IP
  3. 防止连接状态异常积累

Q2: MaxIdleConns 设置多大合适？​

答案：太大浪费内存和数据库连接，太小导致频繁创建连接。经验值是 MaxOpenConns 的 25%~50%。需要根据实际流量模式压测确定。

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