连接超时与数据库断开问题

连接超时与数据库断开问题

Mongoose作为Node.js中广泛使用的MongoDB对象建模工具，在实际开发中常遇到连接超时或意外断开的情况。这些问题通常由网络波动、配置不当或资源限制引起，直接影响应用稳定性。

连接超时常见原因

网络延迟是导致连接超时的首要因素。当MongoDB服务器与应用部署在不同区域时，跨地区访问可能因网络路由问题产生超时：

mongoose.connect('mongodb://aws-us-east-1.example.com:27017/mydb', {
  connectTimeoutMS: 3000, // 3秒超时
  socketTimeoutMS: 45000  // 45秒操作超时
}).catch(err => console.error('连接超时:', err.message));

认证失败也会触发超时。当凭证错误时，MongoDB可能不会立即返回错误而是等待重试：

// 错误示例：密码包含特殊字符未转义
const user = encodeURIComponent('admin');
const pass = encodeURIComponent('p@ssw0rd#');
const uri = `mongodb://${user}:${pass}@localhost:27017/mydb`;

自动重连机制实现

Mongoose内置自动重连功能，但需要合理配置参数：

const options = {
  autoReconnect: true,         // 已弃用但部分旧版本仍需要
  reconnectTries: Number.MAX_VALUE, // 无限重试
  reconnectInterval: 1000,     // 每秒重试一次
  bufferCommands: false       // 断开时立即拒绝查询
};

mongoose.connection.on('disconnected', () => 
  console.warn('MongoDB连接断开，尝试重连...'));

连接池优化策略

连接池耗尽会导致后续请求排队超时。建议根据应用负载调整池大小：

const poolOptions = {
  poolSize: 10,                // 默认5
  maxPoolSize: 50,             // 突发流量上限
  minPoolSize: 3,              // 保持最小连接数
  waitQueueTimeoutMS: 5000     // 获取连接等待超时
};

mongoose.connect(uri, poolOptions);

心跳检测配置

TCP Keep-Alive不能替代MongoDB的心跳机制，需要单独配置：

const heartbeatOpts = {
  heartbeatFrequencyMS: 5000,  // 每5秒检测
  serverSelectionTimeoutMS: 8000 // 服务器选择超时
};

mongoose.connect(uri, {
  ...heartbeatOpts,
  family: 4 // 强制IPv4避免DNS问题
});

生产环境事件监听

完整的事件监听能快速定位问题根源：

const conn = mongoose.connection;

conn.on('connecting', () => console.debug('连接中...'));
conn.on('connected', () => console.info('连接成功'));
conn.on('open', () => console.info('连接就绪'));
conn.on('disconnecting', () => console.warn('断开中'));
conn.on('disconnected', () => console.error('连接已断开'));
conn.on('close', () => console.warn('连接关闭'));
conn.on('reconnected', () => console.info('重连成功'));
conn.on('error', (err) => console.error('连接错误:', err.stack));

process.on('SIGINT', async () => {
  await conn.close();
  process.exit(0);
});

云服务特殊处理

云数据库如Atlas需要额外配置：

const atlasOptions = {
  ssl: true,
  sslValidate: true,
  sslCA: require('fs').readFileSync(`${__dirname}/rds-combined-ca-bundle.pem`),
  readPreference: 'secondaryPreferred',
  retryWrites: false
};

mongoose.connect(process.env.ATLAS_URI, atlasOptions);

连接状态检查中间件

实现健康检查端点确保连接可用：

router.get('/healthcheck', async (req, res) => {
  try {
    await mongoose.connection.db.admin().ping();
    res.json({ status: 'OK', dbState: mongoose.connection.readyState });
  } catch (err) {
    res.status(503).json({ 
      status: 'DOWN',
      error: err.message,
      stack: process.env.NODE_ENV === 'development' ? err.stack : undefined
    });
  }
});

事务处理中的连接恢复

事务过程中断连需要特殊处理：

async function executeTransaction(session) {
  try {
    session.startTransaction();
    await Model1.create([...], { session });
    await Model2.updateMany({...}, { $set: {...} }, { session });
    await session.commitTransaction();
  } catch (err) {
    if (err.message.includes('transaction aborted')) {
      console.error('事务中止:', err);
      await session.abortTransaction();
    }
    throw err;
  } finally {
    session.endSession();
  }
}

// 重试逻辑
async function retryTransaction(maxAttempts = 3) {
  let attempt = 0;
  while (attempt < maxAttempts) {
    const session = await mongoose.startSession();
    try {
      return await executeTransaction(session);
    } catch (err) {
      attempt++;
      if (attempt >= maxAttempts) throw err;
      await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 1000 * attempt));
    }
  }
}

连接字符串最佳实践

URI构造时注意细节：

// 多节点副本集连接
const replicaSetURI = 'mongodb://node1.example.com:27017,node2.example.com:27018,node3.example.com:27019/mydb?replicaSet=myReplSet';

// 带读写偏好设置
const readPrefURI = 'mongodb://example.com:27017/mydb?readPreference=secondary&maxStalenessSeconds=120';

// 含连接选项
const fullOptionsURI = 'mongodb://user:pass@host:27017/dbname?authSource=admin&w=majority&journal=true';

负载均衡场景处理

当使用代理或负载均衡器时：

const lbOptions = {
  connectTimeoutMS: 2000,
  socketTimeoutMS: 30000,
  keepAlive: true,
  keepAliveInitialDelay: 300000,
  useUnifiedTopology: true,  // 必须启用新拓扑引擎
  loadBalanced: true         // 声明LB环境
};

mongoose.connect('mongodb://lb-proxy.example.com:27017', lbOptions);

连接泄漏检测

未关闭的连接会导致内存泄漏：

setInterval(() => {
  const leaks = mongoose.connections.filter(conn => 
    conn.readyState === 1 && !conn._hasOpened);
  if (leaks.length > 0) {
    console.warn(`发现 ${leaks.length} 个潜在连接泄漏`);
  }
}, 60000); // 每分钟检查一次