连接池配置与优化

连接池的基本概念

连接池是数据库连接管理的核心机制，通过预先建立并维护一定数量的数据库连接，避免频繁创建和销毁连接带来的性能开销。在Mongoose中，连接池的配置直接影响应用的并发处理能力和响应速度。

典型连接池包含以下关键参数：

• poolSize：连接池中保持的最大连接数
• minPoolSize：连接池保持的最小连接数
• maxPoolSize：连接池能扩展到的最大连接数
• maxIdleTimeMS：连接在池中的最大空闲时间

const mongoose = require('mongoose');

mongoose.connect('mongodb://localhost:27017/mydb', {
  poolSize: 10,          // 默认值5
  minPoolSize: 2,        // 最小保持2个连接
  maxPoolSize: 20,       // 最大扩展到20连接
  maxIdleTimeMS: 30000   // 30秒空闲后释放
});

连接池参数调优

确定最佳poolSize

poolSize的设置需要根据应用的实际负载进行调整：

• 低并发应用：5-10个连接通常足够
• 中等并发：10-30个连接
• 高并发场景：需要压力测试确定

// 生产环境推荐配置示例
const prodConfig = {
  poolSize: 15,
  minPoolSize: 5,
  maxPoolSize: 50,
  socketTimeoutMS: 60000,
  connectTimeoutMS: 30000
};

连接超时控制

关键超时参数需要根据网络状况调整：

• connectTimeoutMS：建立TCP连接的超时（默认30000ms）
• socketTimeoutMS：单个操作超时时间（默认0，无超时）

// 超时配置示例
mongoose.connect(uri, {
  connectTimeoutMS: 5000,  // 5秒连接超时
  socketTimeoutMS: 45000   // 45秒操作超时
});

高级连接池策略

动态扩容机制

Mongoose 4.11+支持动态连接池扩容：

// 动态扩容配置
{
  autoReconnect: true,
  bufferMaxEntries: 0,  // 连接不可用时立即返回错误
  bufferCommands: false // 禁止命令缓冲
}

多节点集群配置

对于副本集或分片集群，需要特殊配置：

mongoose.connect('mongodb://host1:27017,host2:27017/mydb', {
  replicaSet: 'myReplicaSet',
  poolSize: 10,
  readPreference: 'secondaryPreferred'
});

监控与诊断

连接状态监控

通过事件监听实现连接池监控：

const conn = mongoose.connection;

conn.on('connected', () => {
  console.log(`活跃连接数：${conn.poolSize}`);
});

conn.on('disconnected', () => {
  console.warn('数据库连接断开');
});

性能指标收集

使用Mongoose内置统计：

// 获取连接池统计信息
setInterval(() => {
  const stats = mongoose.connection.base.stats();
  console.log('连接池状态:', {
    available: stats.available,
    total: stats.total,
    waiting: stats.waiting
  });
}, 5000);

常见问题解决方案

连接泄漏处理

典型泄漏场景及修复：

// 错误示例：未关闭查询游标
const leak = async () => {
  const cursor = Model.find().cursor();
  // 忘记调用cursor.close()
};

// 正确做法
const safe = async () => {
  const cursor = Model.find().cursor();
  try {
    for await (const doc of cursor) {
      // 处理文档
    }
  } finally {
    await cursor.close();
  }
};

连接风暴预防

突发流量下的保护措施：

mongoose.connect(uri, {
  maxPoolSize: 100,
  waitQueueTimeoutMS: 5000, // 等待队列超时
  retryWrites: false        // 禁用自动重试
});

生产环境最佳实践

连接健康检查

定期心跳检测：

function checkConnection() {
  return mongoose.connection.db.admin().ping();
}

// 每30秒执行一次健康检查
setInterval(async () => {
  try {
    await checkConnection();
  } catch (err) {
    console.error('数据库连接异常', err);
    // 触发重连逻辑
  }
}, 30000);

多应用共享配置

微服务架构下的连接管理：

class DBConnectionManager {
  constructor() {
    this.connections = new Map();
  }

  getConnection(dbName) {
    if (!this.connections.has(dbName)) {
      const conn = mongoose.createConnection(`mongodb://localhost/${dbName}`, {
        poolSize: 5,
        bufferCommands: false
      });
      this.connections.set(dbName, conn);
    }
    return this.connections.get(dbName);
  }
}

性能调优案例

电商场景优化

高并发下单系统配置：

// 订单服务专用连接
const orderDB = mongoose.createConnection('mongodb://cluster1/db_orders', {
  poolSize: 30,
  minPoolSize: 10,
  readPreference: 'primary',
  w: 'majority',
  j: true
});

// 商品查询专用连接
const productDB = mongoose.createConnection('mongodb://cluster2/db_products', {
  poolSize: 20,
  minPoolSize: 5,
  readPreference: 'secondary'
});

物联网数据处理

高频写入场景配置：

const iotConnection = mongoose.createConnection('mongodb://iot-cluster/db_sensors', {
  poolSize: 50,
  maxPoolSize: 200,
  autoReconnect: true,
  bufferMaxEntries: 1000,
  connectTimeoutMS: 10000
});

// 批量写入优化
iotConnection.on('open', () => {
  iotConnection.set('bufferCommands', true);
  iotConnection.set('bufferTimeoutMS', 500);
});