MySQL 连接怎么保活？

朱爽

多年前开发过一个异步发送订单短信、邮件通知的守护程序，每次程序启动时会创建数据库连接，后续读写数据库操作就一直复用这个连接。
某一天，用户反馈下单后收不到通知了，我们登录服务器看到程序还在运行。
经过排查确认，发生问题的这天，距离上一次有用户下单超过了 8 小时，MySQL 服务端已经自动断开连接了。
解决这个问题的办法比较简单，程序只要定期给 MySQL 发送请求，表示自己还活着，MySQL 就不会触发断开连接的操作了，这就是数据库连接保活的应用场景。
今天我们来聊聊数据库连接保活的原理和方式。

本文内容基于 MySQL 8.0.29 源码。

目录

• 1. 概述
  
• 2. wait_timeout 超时逻辑
  
• 3. ping
  
• 4. select
  
• 5. 两种保活方式对比
  
• 6. 总结
  

正文
1. 概述

MySQL 系统变量 wait_timeout，默认值是 28800 秒（8 小时），用于控制客户端多长时间没有给 MySQL 发送请求，MySQL 就自动断开连接。
如果我们的业务系统不那么闲，能隔三差五的给 MySQL 发送一些请求，数据库连接会一直处于活跃状态，也就不需要专门保活了。
有一些业务系统，低峰期可能很长时间都不会有读写请求，一旦间隔时间超过 wait_timeout，数据库连接就断开了，连接保活自然不可避免。
接下来我们聊聊 2 种连接保活方式，以及它们之间有什么不一样，在这之前，我们先来看看 wait_timeout 是怎么控制超时逻辑的。
2. wait_timeout 超时逻辑

客户端和 MySQL 建立连接之后，MySQL 每次开始等待客户端发送数据之前，都会根据系统变量 wait_timeout 的值设置最长等待时间：
booldo_command(THD*thd){……net=thd->get_protocol_classic()->get_net();my_net_set_read_timeout(net,thd->variables.net_wait_timeout);……}上面代码中的 net_wait_timeout 就是系统变量 wait_timeout 的化身。
设置最长等待时间之后，接下来就是安静的等待了，执行等待操作的方法是 vio_io_wait()：
intvio_socket_io_wait(Vio*vio,enumenum_vio_io_eventevent){inttimeout,ret;……timeout=vio->read_timeout;……switch(vio_io_wait(vio,event,timeout)){……case0:/*Thewaittimedout.*/ret=-1;break;……}returnret;}如果达到了最长等待时间，客户端一直没有发送数据，vio_io_wait() 会返 0 表示超时。
然后，程序会沿着调用栈一路返回到 net_read_raw_loop() 方法中，设置返回给客户端的错误码 ER_CLIENT_INTERACTION_TIMEOUT(4031)，对应的错误信息为：
Theclientwasdisconnectedbytheserverbecauseofinactivity.Seewait_timeoutandinteractive_timeoutforconfiguringthisbehavior.准备好返回给客户端的错误码和错误信息之后，就会进行一系列断开连接相关的操作，最后把错误码和错误信息发送给客户端。
如果我们用的是 MySQL 自带的交互式客户端 mysql，发生超时之后，等下次再执行 SQL 语句时，就会看到这样的错误了：
mysql>SETwait_timeout=10;10秒之后......mysql>SELECT*FROMt1LIMIT1;ERROR4031(HY000):Theclientwasdisconnectedbytheserverbecauseofinactivity.Seewait_timeoutandinteractive_timeoutforconfiguringthisbehavior.Noconnection.Tryingtoreconnect...对 MySQL 服务端主动断开连接过程大概介绍之后，接下来看看 2 种连接保活方式。
3. ping

站在客户端的视角看，使用 ping 命令是为了判断 MySQL 服务端是否还活着。
换一个角度，在 MySQL 服务端看来，一个客户端给它发送了 ping 命令，说明这个客户端连接还活着，它就不会把这个客户端的连接关闭。
所以，ping 命令不但可以用于数据库连接探活，还可以用于保活。
MySQL 没有提供 ping 语句，如果想测试发送 ping 命令，可以使用 mysqladmin：
#发送ping命令mysqladmin-h127.0.0.1-P3307-urootping#收到的结果（表示MySQL服务端还活着）mysqldisalive在数据库连接池或者业务系统中，通过程序提供的 API 也能很方便地发送 ping 命令给 MySQL 服务端。
在业务低峰期，客户端定时给 MySQL 服务端发送 ping 命令，就能给连接保活了。
4. select

另一种连接保活方式是执行 SQL 语句，一般都是 select 语句，可以有各种花样：
SELECT1;SELECTversion();SELECT@@version;……执行 select 语句保活，和正常执行业务 SQL 没什么区别，这里不展开了。
5. 两种保活方式对比

既然 ping 和 select 都能实现数据库连接保活，那它们之间有什么不一样？
在MySQL 源码的实现中，体现了 2 点区别：
区别 1：ping 是命令，我们只能通过 MySQL 提供的 API，或 mysqladmin 这样的工具发送 ping 命令给 MySQL 服务端。
select 是 SQL 语句，通过 MySQL API 或 mysql 交互式客户端都能执行 select 语句。
区别 2：ping 的执行流程比 select 更短，效率更高，通过对比两者的调用栈，我们能更直观的看到这一点。

两种方式都会响应客户端请求，后面给出的调用栈中，把这部分省略了。

ping 命令的主要调用栈如下：
|>pfs_spawn_thread(void*)||>handle_connection(void*)|||>do_command(THD*)||||>dispatch_command(THD*,COM_DATAconst*,enum_server_command)ping 命令的调用栈很简单，连词法解析、语法解析过程都不需要，进入 dispatch_command() 方法之后，判断是 ping 命令，就直接给客户端返回 OK 状态，整个流程就结束了：
booldispatch_command(THD*thd,constCOM_DATA*com_data,enumenum_server_commandcommand){......switch(command){......caseCOM_PING:thd->status_var.com_other++;my_ok(thd);//Tellclientwearealivebreak;......}......}接下来是 select 的调用栈，以最简单的 SELECT 1  为例，主要调用栈如下：

SELECT 1 的调用栈比较长，把主要调用栈都列出来是为了大家对 SELECT 1 的执行过程有更直观的了解。

|>pfs_spawn_thread(void*)||>handle_connection(void*)|||>do_command(THD*)||||>dispatch_command(THD*,COM_DATAconst*,enum_server_command)|||||>dispatch_sql_command(THD*,Parser_state*)||||||>parse_sql(THD*,Parser_state*,Object_creation_ctx*)||||||>mysql_execute_command(THD*,bool)|||||||>Sql_cmd_dml::execute(THD*)||||||||>Sql_cmd_dml::prepare(THD*)|||||||||>open_tables_for_query(THD*,TABLE_LIST*,unsignedint)||||||||||>open_tables(...)|||||||||||>lock_table_names(...)||||||||||>open_secondary_engine_tables(THD*,unsignedint)|||||||||>Sql_cmd_select::prepare_inner(THD*)||||||||||>Query_block::prepare(THD*,mem_root_deque<Item*>*)|||||||||||>Query_block::setup_tables(THD*,TABLE_LIST*,bool)|||||||||||>setup_fields(...)|||||||||||>Query_block::setup_conds(THD*)|||||||||||>Query_block::resolve_limits(THD*)|||||||||||>Query_block::apply_local_transforms(THD*,bool)||||||||||||>Query_block::simplify_joins(...)||||||||>lock_tables(THD*,TABLE_LIST*,unsignedint,unsignedint)||||||||>Sql_cmd_dml::execute_inner(THD*)|||||||||>Query_expression::optimize(THD*,TABLE*,bool,bool)||||||||||>Query_block::optimize(THD*,bool)|||||||||||>JOIN::optimize(bool)||||||||||||>JOIN::make_tmp_tables_info()||||||||||||>count_field_types(...)||||||||||||>JOIN::create_access_paths()|||||||||||||>JOIN::create_root_access_path_for_join()|||||||||||||>JOIN::attach_access_paths_for_having_and_limit(AccessPath*)|||||||||||||>JOIN::attach_access_path_for_delete(AccessPath*)|||||||||>optimize_secondary_engine(THD*)|||||||||>Query_expression::execute(THD*)||||||||||>Query_expression::ExecuteIteratorQuery(THD*)|||||||||||>Query_result_send::send_result_set_metadata(...)||||||||||>Query_expression::ExecuteIteratorQuery(THD*)|||||||||||>FakeSingleRowIterator::Read()|||||||||||>Query_result_send::send_eof(THD*)|||||||>trans_commit_stmt(THD*,bool)||||||||>MYSQL_BIN_LOG::commit(THD*,bool)|||||||||>ha_commit_low(THD*,bool,bool)|||||>log_slow_statement(THD*,System_status_var*)从上面的调用栈可以看到，SELECT 1 虽然不需要从表里查询数据，但是词法解析、语法解析、查询准备、查询优化、查询执行、事务提交、记录慢 SQL 等等这些流程一个都没落下，虽然很多方法进去之后，并不需要执行复杂的操作，但是各种 if ... else 判断是少不了要执行的。
SELECT 1 是 select 语句最简单的形式了，如果用其它 select 语句保活，调用栈只会更长。
通过上面 ping 命令 和 SELECT 1 的调用栈对比，相信大家对这两种保活方式的执行效率已经有了直观的了解。
6. 总结

本文写作的初衷就是为了对比 ping 和 select 两种数据库连接保活方式的执行效率。
经过前面的介绍，我们就可以得出结论了：
ping 命令的执行效率比 select 语句高，对于追求极致性能的应用来说，使用 ping 命令给数据库连接保活是更好的方式。
以上就是本文的全部内容了，如果本文对你有所帮助，还请帮忙转发朋友圈、点赞、在看，谢谢 ^_^

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