解决gunicorn+gevent+django数据库高连接数问题

原文连接

引言

前段时间分享了一篇如何提高django的并发能力文章，文章的最后结论是采用gunicorn+gthread+django的方式来提高并发能力，该方法简单的说是利用的多线程。
文章也抛出了一个问题：gunicorn+gevent+django+CONN_MAX_AGE会导致数据库连接数飙升，直至占满。如果一定要利用协程的方式启动，该怎么解决这个问题呢？看了一下django源码，找到了问题的根源，写了一下解决办法，下边分享一下。

说明

还是利用上一篇文章如何提高django的并发能力的数据模型，这次以get一条数据为例，由于某些原因(好吧手里没有资源)，采用了配置稍低的机器：

• 服务器: 4核+4G (docker)
• 压测机: 4核+2G (docker)
• django: 2.0.8
• msyql: 4核+4G(docker) max_connections:1000 max_user_connections:1000

压测方式及命令

• 压测方式：
  

  压测方式
• 压测命令：
  • ysab: ysab -n 800 -r 10 -u http://B_ip:8080/test'
  • 备注: 欢迎使用ysab, <font color=#7B68EE>ysab文档</font>

重现问题

settings

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
        'NAME': 'ce',
        'USER': 'root',
        'PASSWORD': '',
        'HOST': '192.168.96.95',
        'PORT': '3306',
        'CONN_MAX_AGE': 600,
    }
}

启动及压测结果

• 启动: gunicorn --env DJANGO_SETTINGS_MODULE=test_dj21.settings test_dj21.wsgi:application -w 8 -b 0.0.0.0:8080 -k gevent --max-requests 40960 --max-requests-jitter 5120

• 数据库连接数展示

  
  
  

  数据库连接数

• qps展示

  
  
  

  qps

为什么能达到1000多, 因为一直再查同一条数据。

问题分析与解决

数据库连接数为什么这么高

# django/db/backends/mysql/base.py
class DatabaseWrapper(BaseDatabaseWrapper):
    vendor = 'mysql'
    .
    .

    def get_new_connection(self, conn_params):
        c = Database.connect(**conn_params)
        print(id(c))  # 好吧我刻意打印了一下这个id, 每次查询都会重新建立连接用新连接操作
        return c

还有一处诡异的代码

class BaseDatabaseWrapper:
    """Represent a database connection."""
    # Mapping of Field objects to their column types.
    data_types = {}
    .
    .

    def _close(self):
        if self.connection is not None:
            with self.wrap_database_errors:
                print('foo close')  # 每次查询完又要调用close
                return self.connection.close()

经过上边的代码，django关于mysql的部分没有使用连接池，导致每次数据库操作都要新建新的连接。更让我有些蒙的是，按照django的文档CONN_MAX_AGE是为了复用连接，但是为什么每次都要新建连接呢？如此看来并没有复用连接。而且最难受的是一旦我们设置了CONN_MAX_AGE，连接并不会被close掉，而是一直在那占着。
也许是我使用的问题，出现了这个问题。不管如何，最后想了解决办法，请往下看

问题的解决

代码部分

• settings代码

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'test_dj21.db.backends.mysql',  # 好吧核心都在这
        'NAME': 'ce',
        'USER': 'root',
        'PASSWORD': '',
        'HOST': '10.10.10.10',
        'PORT': '3306',
        'CONN_MAX_AGE': 600,
    }
}

• test_dj21.db.backends.mysql所在位置

  
  
  

  tree

• base.py

import random
from django.core.exceptions import ImproperlyConfigured

try:
    import MySQLdb as Database
except ImportError as err:
    raise ImproperlyConfigured(
        'Error loading MySQLdb module.\n'
        'Did you install mysqlclient?'
    ) from err

from django.db.backends.mysql.base import *
from django.db.backends.mysql.base import DatabaseWrapper as _DatabaseWrapper


class DatabaseWrapper(_DatabaseWrapper):
    def get_new_connection(self, conn_params):
        return ConnectPool.instance(conn_params).get_connection()

    def _close(self):
        return None  # 假关闭


class ConnectPool(object):
    def __init__(self, conn_params):
        self.conn_params = conn_params
        self.n = 5
        self.connects = []

    # 未实现单例，实现连接池
    @staticmethod
    def instance(conn_params):
        if not hasattr(ConnectPool, '_instance'):
            ConnectPool._instance = ConnectPool(conn_params)
        return ConnectPool._instance

    def get_connection(self):
        c = None
        if len(self.connects) <= self.n:
            c = Database.connect(**self.conn_params)
            self.connects.append(c)
        if c:
            return c
        index = random.randint(0, self.n)
        try:
            self.connects[index].ping()
        except Exception as e:
            self.connects[index] = Database.connect(**self.conn_params)
        return self.connects[index]

压测结果

• 数据库连接数展示

  
  
  

  数据库连接数

• qps展示

  
  
  

  qps

总结

利用连接池+假关闭的方式解决过高连接数的问题，如果有更好的建议，可以讨论。

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