腾讯二面：为什么数据库连接非常消耗资源？MySQL 抓包实测

开发应用程序久了，总想刨根问底，尤其对一些有公共答案的问题。很多答案大家都能说上几句，但追根究底，却解释不清。凡事都有为什么，用数字说明问题往往最直观。

本文主要想探究一下连接数据库的细节，尤其是在 Web 应用中要使用数据库连接池，以免每次发送请求都重新建立一次连接。对于这个问题，答案基本一致：建立数据库连接很耗时。但这个耗时到底是多少？又分别在哪些阶段产生？

本文以连接 MySQL 数据库为例，因为 MySQL 数据库是开源的，通信协议也是公开的，所以能够详细拆解连接建立的全过程。

在本文中，资源消耗分析主要集中在网络上。当然，资源也包括内存、CPU 等计算资源。代码使用 Java 编写，但不能排除编程语言本身也会带来一定影响。

先看一段最简单的 Java 建连代码：

Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");

String name = "xttblog2";
String password = "123456";
String url = "jdbc:mysql://172.16.100.131:3306/xttblog2";
Connection conn = DriverManager.getConnection(url, name, password);
// 之后程序终止，连接被强制关闭

接着用 Wireshark 抓包，分析整个连接的建立过程：

从抓包结果可以看到，MySQL 的通信协议基于 TCP，并且是二进制协议，而不是类似 HTTP 的文本协议。连接建立过程可以拆成三步：

• 第 1 步：通过三次握手建立 TCP 连接；
• 第 2 步：服务器向客户端下发「握手信息」，客户端响应该握手消息；
• 第 3 步：客户端发送认证包，验证用户身份；验证通过后，服务器返回 OK 响应，之后才开始执行命令。

用户验证通过后，还会进行连接变量设置，比如字符集、是否自动提交事务等，期间会有多次数据交互。完成这些步骤后，才会执行真正的查询和更新操作。

本次测试只用 5 行代码建立连接，随后没有通过该连接执行任何操作。程序结束后，连接不是通过 Connection.close() 关闭，而是随着进程终止被异常断开，所以最后出现了 TCP 的 RST 报文。由于没有设置任何额外连接属性，设置属性阶段耗时可以认为是最少的；但驱动仍会默认设置字符集、事务自动提交等，具体取决于驱动实现。即便这样，统计信息显示：排除最后不需要服务器响应的 RST 报文，客户端与服务器之间仍至少往返了 7 次。也就是说，完成一次连接，数据在两端之间至少需要往返 7 次。从开始 TCP 三次握手到连接被强制断开（不包含最后 RST 报文），总共耗时：

10.416042 - 10.190799 = 0.225243s = **225.243ms**！！！

这意味着，建立一次数据库连接需要 225ms，而且这已经是最简场景。实际耗时还可能受到网络状况、数据库服务器性能以及应用代码效率的影响。即便如此，问题也已经很明显了。

上面是程序异常终止的情况。正常应用中，连接通常通过 Connection.close() 关闭，代码如下：

Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");

String name = "shine_user";
String password = "123";
String url = "jdbc:mysql://172.16.100.131:3306/clever_mg_test";
Connection conn = DriverManager.getConnection(url, name, password);
conn.close();

这样情况会发生变化，主要体现在连接断开阶段：

• 第 1 步：客户端发送关闭连接请求，无需等待服务端响应；
• 第 2 步：通过 TCP 四次挥手断开连接。

这次完整走完「建立连接 → 关闭连接」全过程，耗时：

747.284311 - 747.100954 = 0.183357s = 183.357ms

这里同样受网络状况影响，虽然比上面的 225ms 略少，但也接近 200ms 级别。

再做一个简单换算：假设一个日活 2 万的网站，每个用户每天只发 5 个请求，那么一天就有 10 万个请求。如果每次建连耗时按 150ms 保守计算，仅建立数据库连接一天就要耗费：

100000 * 150ms = 15000000ms = 15000s = 250min = 4.17h

也就是说，每天光建立数据库连接就可能花掉 4 个小时。所以数据库连接池不是“要不要用”，而是必须用。并且随着日活上升，单靠连接池也不够，还要结合缓存、SQL 预编译、负载均衡等手段。

本文的核心结论只有一个：数据库连接真的很耗时，不要频繁建立连接。

来源：blog.csdn.net/lmy86263/article/details/76165714