一种通过延迟事务提升数据库性能的方法

本文分享自天翼云开发者社区《一种通过延迟事务提升数据库性能的方法》,作者:唐****律

一、背景

在数据库代理层中，写节点的数据库连接是一种很重要和稀缺的资源，提升其利用率是一个提升数据库整体性能的重要手段。数据库连接占用过高会大幅增加数据库的资源负担，降低数据库的处理能力。通过延迟启动的事务，可以减少不必要的连接占用时长，提升数据库连接利用率。

在用户通过代理层使用数据库的时候，如果提交了一条只读查询，那么代理层可以从连接池中获取一个连接、查询、获取数据、然后归还连接。

如果在只读查询之前启动了事务，那么在用户提交或者回滚事务之前，该连接不能归还到连接池，大大增加了数据库连接的占用时间。

而在 ReadCommitted 事务隔离级别中，只读查询语句的查询结果是不可重复的，这时如果事务中没有其它写操作，那么是否启动事务，对于用户实际使用是没有影响的，这样则产生了不必要的事务，增加了数据库连接占用的时间，降低了数据库连接的利用率。

二、方案

本发明提出一种通过延迟启动事务的方法，减少不必要的连接占用时长，提升数据库连接利用率，进而提升数据库的整体性能。具体实现步骤如下：

1、在用户连接未进入事务状态且在 ReadCommitted 事务隔离级别时，如果用户启动事务，则记录其事务状态为已开启，但实际上不获取数据库连接开启事务。

2、如果用户提交的 SQL 为 SELECT 等只读查询，则直接转发 SQL 到写节点或者读节点。如果用户提交的 SQL 需要进行写操作，则根据事务状态，在转发 SQL 到写节点之前先启动事务，并记录实际事务状态。

3、用户提交或者回滚事务，如果实际事务状态为未开启，则跳过结束事务操作，否则按正常流程先结束事务再回收数据库连接。

三、优点

pgpool-II、pgbouncer 等开源连接池组件，支持连接复用，但在事务处理上没有对此进行优化，这导致其在 benchmarkSQL 测试中性能受到影响，因 benchmarkSQL 性能测试中针对所有语句都会开启事务。其它数据库 ORM 框架例如 Mybatis 也有默认启动事务执行 SQL 的选项，所以此项优化是有必要的。