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開發應用程序久了,總想刨根問底,尤其對一些有公共答案的問題。大家都能解釋,但是追根究底,都解釋不清。凡是都有為什么,而且用數字說明問題是最直觀的。
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本文主要想探究一下連接數據庫的細節,尤其是在Web應用中要使用數據庫來連接池,以免每次發送一次請求就重新建立一次連接。對于這個問題,答案都是一致的,建立數據庫連接很耗時,但是這個耗時是都多少呢,又是分別在哪些方面產生的耗時呢?
本文以連接MySQL數據庫為例,因為MySQL數據庫是開源的,其通信協議是公開的,所以我們能夠詳細分析建立連接的整個過程。
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在本文中,消耗資源的分析主要集中在網絡上,當然,資源也包括內存、CPU等計算資源,使用的編程語言是Java,但是不排除編程語言也會有一定的影響。
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首先先看一下連接數據庫的Java代碼,如下:
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);
//?之后程序終止,連接被強制關閉
然后通過「」 分析整個連接的建立過程,如下:
抓包
在上圖中顯示的連接過程中,可以看出MySQL的通信協議是基于TCP傳輸協議的,而且該協議是二進制協議,不是類似于HTTP的文本協議,其中建立連接的過程具體如下:
用戶驗證成功之后,會進行一些連接變量的設置,比如字符集、是否自動提交事務等,其間會有多次數據的交互。完成了這些步驟后,才會執行真正的數據查詢和更新等操作。
在本文的測試中,只用了5行代碼來建立連接,但是并沒有通過該連接去執行任何操作,所以在程序執行完畢之后,連接不是通過.close()關閉的,而是由于程序執行完畢,導致進程終止,造成與數據庫的連接異常關閉,所以最后會出現TCP的RST報文。在這個最簡單的代碼中,沒有設置任何額外的連接屬性,所以在設置屬性上占用的時間可以認為是最少的(其實,雖然我們沒有設置任何屬性,但是驅動仍然設置了字符集、事務自動提交等,這取決于具體的驅動實現),所以整個連接所使用的時間可以認為是最少的。但從統計信息中可以看出,在不包括最后TCP的RST 報文時(因為該報文不需要服務器返回任何響應),但是其中仍需在客戶端和服務器之間進行往返「7」 次,「也就是說完成一次連接,可以認為,數據在客戶端和服務器之間需要至少往返7次」 ,從時間上來看,從開始TCP的三次握手,到最終連接強制斷開為止(不包括最后的RST報文),總共花費了:
10.416042?-?10.190799?=?0.225243s?=?**225.243ms**?。?!
這意味著,建立一次數據庫連接需要225ms,而這還是還可以認為是最少的,當然「花費的時間可能受到網絡狀況、數據庫服務器性能以及應用代碼是否高效的影響」 ,但是這里只是一個最簡單的例子,已經足夠說明問題了!
由于上面是程序異常終止了,但是在正常的應用程序中,連接的關閉一般都是通過.close()完成的,代碼如下:
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();
這樣的話,情況發生了變化,主要體現在與數據庫連接的斷開,如下圖:
網絡抓包
這里是完整地完成了從數據庫連接的建立到關閉,整個過程花費了:
747.284311?-?747.100954?=?0.183357s?=?183.357ms
這里可能也有網絡狀況的影響,比上述的225ms少了,但是也幾乎達到了200ms的級別。
那么問題來了,想象一下這個場景,對于一個日活2萬的網站來說,假設每個用戶只會發送5個請求,那么一天就是10萬個請求,對于建立數據庫連接,我們保守一點計算為150ms好了,那么一天當中花費在建立數據庫連接的時間有(還不包括執行查詢和更新操作):
100000?*?150ms?=?15000000ms?=?15000s?=?250min?=?4.17h
也就說每天花費在建立數據庫連接上的時間已經達到「4個小時」 ,所以說數據庫連接池是必須的嘛,而且當日活增加時,單單使用數據庫連接池也不能完全保證你的服務能夠正常運行,還需要考慮其他的解決方案:
當然這不是本文的主要內容,「本文想要闡述的核心思想只有一個,數據庫連接真的很耗時,所以不要頻繁的建立連接」 。
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如何在 Windows 中查找公共/外部 IP 地址?
如何在 Windows 10/11 上查找公共 IP 地址和本地 IP 地址。
連接到網絡的每個設備都有一個專用 IP 地址(也稱為“內部”或“本地”或“LAN”IP 地址),該地址通常由調制解調器/路由器上的 DHCP 服務器自動分配。換句話說,在在典型的家庭網絡中,連接到調制解調器/路由器的每個網絡設備(計算機、手機、平板電腦、智能電視等)都有一個本地 IP 地址,用于將其與家庭網絡上的其他設備區分開來。該 IP 地址也稱為 LAN。 IP 地址或私有 IP 地址或內部 IP 地址。
公共 IP 地址(也稱為“外部 IP 地址”)是從家庭網絡外部的任何設備都可見的地址,由您的互聯網服務提供商分配給您的調制解調器/路由器。簡而言之,公共IP地址是在公共互聯網上標識您的網絡的外部IP地址。
私有/本地/內部和公共/外部 IP 地址如何協同工作?
正如我上面提到的,網絡上的每個設備都有一個唯一的 IP 地址,用于與網絡上的其他設備以及調制解調器/路由器進行通信。因此,當您從設備向 請求某些內容時,您的設備將通過其私有 IP 地址與路由器的私有 IP 地址進行通信,然后路由器通過其公共地址將您的請求發送到 。這樣,當路由器從互聯網返回您的請求的答案時,它會使用您的私有 IP 地址將其轉發到您的設備。事實上,路由器充當內部網絡和互聯網之間的橋梁。
如何在Windows中查看本地/局域網和公共IP地址?方法1.在網絡屬性中查找本地IP地址。
1. 前往設置 > 網絡和互聯網。
2. 在網絡狀態下單擊屬性。
3. 在網絡屬性中,查看 IPv4 地址行,找出您的本地 IP 地址。
方法 2. 在命令提示符或 中查找本地 IP 地址。
1. 要查找您的本地 IP 地址,請在命令提示符或 中輸入以下命令:
ipconfig
2. 然后查看標有“IPv4 地址”的行來查找您的本地 IP 地址。
如何在 Windows 中查找公共/外部 IP 地址?
如果您有興趣了解網絡的公共/外部 IP 地址,請繼續閱讀下文。
方法 1. 使用瀏覽器查找您的公共 IP 地址。
獲取公共 IP 地址的最簡單方法是訪問以下站點之一:
方法 2. 從命令提示符中查找公共 IP 地址。
要在命令提示符中查看您的公共 IP 地址,請發出以下命令:
nslookup myip.opendns.com resolver1.opendns.com
方法 3. 從 查找公共 IP 地址。
要使用 獲取公共 IP 地址,請輸入以下命令之一:
$(Resolve-DnsName -Name myip.opendns.com -Server 208.67.222.220).IPAddress
Invoke-WebRequest -uri "https://api.ipify.org/"
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