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处理暂时性错误并有效地连接到 Azure Database for MySQL

适用对象: Azure Database for MySQL - 单一服务器

本文介绍如何处理暂时性错误并有效地连接到 Azure Database for MySQL。

暂时性错误

暂时性错误也称为暂时性故障,是一种可以自行解决的错误。 这些错误往往表现为与数据库服务器的连接断开。 此外,无法与服务器建立的新连接。 例如,在发生硬件或网络故障时,可能会出现暂时性错误。 另一个可能的原因是正在推出 PaaS 服务的新版本。系统在 60 秒以内可自动解决其中的大部分事件。 设计和开发云中的应用程序时,预料到会出现暂时性错误是最佳做法。 假设这些错误随时可能在任意组件中发生,并部署相应的逻辑来应对这种情况。

处理暂时性错误

应使用重试逻辑来处理暂时性错误。 必须考虑的情况包括:

  • 尝试打开连接时出错
  • 服务器端的空闲连接断开。 尝试发出的命令无法执行
  • 当前正在用于执行命令的活动连接断开。

第一种和第二种情况的处理方式非常直接。 可以再试打开连接。 如果连接成功,则表示系统解决了暂时性错误。 可以再次使用 Azure Database for MySQL。 我们建议在重试连接之前等待一段时间。 如果初始重试失败,则回退。 这样,系统便可以使用所有可用资源来解决错误局面。 遵循的良好模式是:

  • 在首次重试之前等待 5 秒。
  • 对于每次后续重试,以指数级增大等待时间,最长为 60 秒。
  • 设置最大重试次数,达到该次数时,应用程序认为操作失败。

活动事务的连接失败时,适当地处理恢复会更困难。 存在两种情况:如果事务在性质上是只读的,则可以安全地重新打开连接并重试事务。 但是,如果事务也在写入数据库,则必须确定事务在发生暂时性错误之前是已回滚还是已成功。 在这种情况下,你可能尚未从数据库服务器收到提交确认。

解决此问题的方法之一是,在客户端上生成一个用于所有重试的唯一 ID。 将此唯一 ID 作为事务的一部分传递给服务器,并将其存储在具有唯一约束的列中。 这样,便可以安全重试事务。 如果前一事务已回滚,并且客户端生成的唯一 ID 在系统中尚不存在,则重试将会成功。 如果之前已存储该唯一 ID(因为前一事务已成功完成),则重试将会失败,并指示重复键冲突。

如果程序通过第三方中间件来与 Azure Database for MySQL 通信,请咨询供应商该中间件是否包含暂时性错误的重试逻辑。

请务必测试重试逻辑。 例如,尝试在纵向扩展或缩减 Azure Database for MySQL 服务器的计算资源时执行代码。 应用程序应可处理此操作期间遇到的短暂停机,而不会出现任何问题。

有效连接到 Azure Database for MySQL

数据库连接是有限的资源,因此,有效利用连接池访问 Azure Database for MySQL 可以优化性能。 以下部分介绍如何使用连接池或持久性连接来更有效地访问 Azure Database for MySQL。

管理数据库连接可能会对整个应用程序的性能造成很大的影响。 若要优化应用程序的性能,目标应是减少建立连接的次数,以及在关键代码路径中建立连接的时间。 我们强烈建议使用数据库连接池或持久性连接来与 Azure Database for MySQL 建立连接。 数据库连接池将处理数据库连接的创建、管理和分配。 当某个程序请求数据库连接时,它会优先分配现有的空闲数据库连接,而不是创建新的连接。 该程序用完数据库连接后,该连接将会恢复,以供进一步使用,而不是直接关闭。

为方便演示,本文提供了一段使用 JAVA 的示例代码。 有关详细信息,请参阅 Apache 通用 DBCP

备注

服务器将配置一个超时机制,以便在某个连接空闲一段时间后将其关闭,从而释放资源。 请务必设置验证系统,以确保在使用持久性连接时这些连接保持有效性。 有关详细信息,请参阅在客户端中配置验证系统以确保持久性连接的有效性

持久性连接的概念类似于连接池的概念。 将短期连接替换为持久性连接只需对代码进行轻微的更改,但在许多典型的应用方案中,这种做法可以大幅提高性能。

结合短期连接使用等待和重试机制访问数据库

如果资源有限制,我们强烈建议使用数据库池或持久性连接来访问数据库。 如果应用程序使用短期连接,并在即将达到并发连接数的上限时遇到连接故障,则你可以尝试等待和重试机制。 可以设置适当的等待时间,在第一次尝试后使用较短的等待时间。 然后,可以尝试等待事件多次。

在客户端中配置验证机制以确认持久性连接的有效性

服务器将配置一个超时机制,以便在某个连接空闲一段时间后将其关闭,从而释放资源。 当客户端再次访问数据库时,相当于在客户端和服务器之间创建新的连接请求。 为了确保在使用连接过程中的连接有效性,请在客户端中配置验证机制。 如以下示例中所示,可以使用 Tomcat JDBC 连接池来配置此验证机制。

设置 TestOnBorrow 参数后,当有新的请求时,连接池会自动验证任何可用空闲连接的有效性。 如果此类连接有效,它会直接返回,否则连接池将收回连接。 然后,连接池会创建新的有效连接并将其返回。 此过程可确保有效访问数据库。

有关具体设置的信息,请参阅 JDBC 连接池官方简介文档。 主要需要设置以下三个参数:TestOnBorrow(设置为 true)、ValidationQuery(设置为 SELECT 1)、ValidationQueryTimeout (设置为 1)。 具体的示例代码如下所示:

public class SimpleTestOnBorrowExample {
      public static void main(String[] args) throws Exception {
          PoolProperties p = new PoolProperties();
          p.setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/mysql");
          p.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver");
          p.setUsername("root");
          p.setPassword("password");
            // The indication of whether objects will be validated by the idle object evictor (if any). 
            // If an object fails to validate, it will be dropped from the pool. 
            // NOTE - for a true value to have any effect, the validationQuery or validatorClassName parameter must be set to a non-null string. 
          p.setTestOnBorrow(true); 

            // The SQL query that will be used to validate connections from this pool before returning them to the caller.
            // If specified, this query does not have to return any data, it just can't throw a SQLException.
          p.setValidationQuery("SELECT 1");

            // The timeout in seconds before a connection validation queries fail. 
            // This works by calling java.sql.Statement.setQueryTimeout(seconds) on the statement that executes the validationQuery. 
            // The pool itself doesn't timeout the query, it is still up to the JDBC driver to enforce query timeouts. 
            // A value less than or equal to zero will disable this feature.
          p.setValidationQueryTimeout(1);
            // set other useful pool properties.
          DataSource datasource = new DataSource();
          datasource.setPoolProperties(p);

          Connection con = null;
          try {
            con = datasource.getConnection();
            // execute your query here
          } finally {
            if (con!=null) try {con.close();}catch (Exception ignore) {}
          }
      }
  }

后续步骤