PostgreSQL 为什么不能并发太高与PG14 如何解决关键问题

本文探讨了PostgreSQL在高并发下性能问题的两点原因:无缓冲池导致的内存频繁分配和GetSnapshotData()的优化。通过对比PostgreSQL 11和14的测试,14版本性能提升50%,强调了内存管理和代码优化对并发性能的影响。

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MYSQL 的并发在硬件配置OK的情况下, 4000- 5000 都是可以的, 相对PostgreSQL 一直被吐槽的高并发连接下的性能问题,可能的原因有两点

没有缓冲池造成的频繁的打开和关闭连接,造成的内存频繁的分配,释放回收,以及连接存在期间的 idle 的连接,长时间拥有分配的内存造成的内存损耗和性能损失

源代码中关于GetSnapshotData() 中获取 PGXACT-> xmin 多次获取导致的高并发下 CPU 消耗异常,.导致性能低下.

以下内容为说明和验证

我们以Postgresql 11 为例, 我们打开4个连接, 这样看如果不清晰,我们换一种方式看.但我们再看的时候,记录一下四个连接的PID 

我们可以看到以postgres 1629 为主进程的下面在除了各个POSTGRESQL 功能模块的子进程以外, 我们的访问的连接也是挂在postgres 的主进程下的.

如例: 2969 2971 2844 2851 

通过命令我们可以看到这些进程与1629之间的关系. 

在POSTGRESQL 的设计中, 这些子进程我们叫backend process, 

下面是的源代码是对上面图的一个说明, 每一个backend都有一个 PGPROC的结构在 shared memory中, 这个结构是可以被复用的, 这里包含了一个进程PID 与 数据库连接之间的对应关系. 在POSTGRESQL  中各个backend processes 之间是无法看到相互的内存使用的情况, Postmaster 本身也不能查看backend process 内存.  但各个进程之间要进行互访的情况下, postmaster 就必须要跟踪每个进程的情况.

PGPROC 主要控制等待信息,latch 锁状态同步, 事务ID协调,以及锁等待和处理 pg_stat_activity 视图.

在POSTGRESQL 的守护进程Postmaster 接收到了客户的连接请求,会开始为客户启动一个backend 进程, src/backend/postmaster/postmaster.c

 

压力测试中发现连接在idle的状态下,是hold住内存, POSTGRESQL 本身没有connection pool 每一次打开和关闭连接,都会牵扯内存的分配和释放, 频繁的内存的分配和释放会影响整体系统的性能.  

在POSTGRESQL 14 中提到提升整体高并发时的 POSTGRESQL 的性能

根据官方的邮件显示, Andres Freund  对GetSnapshotData() 中的 PGXACT ->min进行了修改提高了整体的高并发时的系统性能.

https://www.postgresql.org/message-id/20200301083601.ews6hz5dduc3w2se%40alap3.anarazel.de

对两个版本的PG进行相关的测试, 版本为 11  ,  14 beta3 ,机器的配置同为 2CORE  4G 内存 share buffer  2G  ,  work_mem 40MB , 其他配置均不变压入通过pgbench 压入1000万数据.通过 500 并发来对两个版本的POSTGRESQL 进行压测.

经过下面的测试, PG14beta3 在修改了问题代码后, 整体比PG11.7 性能提高了 50%  TPS 从797 提高到  1489

那么就期待 POSTGRESQL 在高并发场景下的好性能吧 !

<think>好的,我现在需要回答用户关于在C#中使用SqlSugar处理高并发的问题。首先,我需要回忆一下SqlSugar的基本特性和它在处理高并发时的常用方法。SqlSugar是一个轻量级的ORM框架,相比Entity Framework,它更简单高效,适合需要高性能的场景。用户可能已经知道SqlSugar的基础用法,现在想了解如何处理高并发情况下的问题。 接下来,我需要考虑高并发的常见挑战,比如数据库连接管理、事务处理、锁机制、缓存策略等。SqlSugar自身有哪些机制可以帮助应对这些挑战呢?例如,连接池的使用、异步操作、分布式事务支持等。同时,可能需要结合C#的特性,比如async/await来优化异步处理。 然后,我需要组织回答的结构。用户可能希望得到一个逐步的解决方案,所以分点说明会比较清晰。可能需要包括连接池配置、异步方法、事务优化、缓存、分库分表、重试机制等方面。每个部分需要给出具体的代码示例,说明如何实现这些策略。 还需要注意用户提到的错误“too many clients already”,这可能是因为连接数过多,所以在处理高并发时,合理管理数据库连接尤为重要。SqlSugar的连接池机制如何配置,以避免超过数据库的最大连接数限制,这也是需要详细说明的部分。 另外,用户可能对事务的隔离级别和锁机制不太熟悉,需要解释如何在SqlSugar中设置事务的隔离级别,避免死锁或数据不一致的问题。同时,缓存策略部分,可能需要提到使用内存缓存或分布式缓存来减轻数据库压力。 在写代码示例时,要确保使用正确的C#语法和SqlSugar的API,比如使用SqlSugarClient的配置,异步方法的使用,以及事务的正确处理方式。同时,可能需要提醒用户在实际应用中调整参数,如连接池的大小,根据具体业务需求和数据库性能进行优化。 最后,总结部分需要强调综合使用这些策略的重要性,以及根据实际场景进行测试和调整。可能还需要提到监控和日志记录,帮助及时发现和解决高并发下的问题。 在整理这些思路时,需要确保语言通俗易懂,结构清晰,步骤详细,并且给出切实可行的解决方案。同时,要注意避免技术术语的过度使用,或者在必要时进行解释,确保用户能够理解并实施这些建议。</think>在C#中使用SqlSugar处理高并发时,需结合其特性优化数据库操作,避免连接池耗尽、锁竞争或性能瓶颈。以下是系统性解决方案: --- ### **1. 连接池管理** SqlSugar默认启用连接池(`IsAutoCloseConnection=true`),但需合理配置: ```csharp var db = new SqlSugarClient(new ConnectionConfig { ConnectionString = "YourConnectionString", DbType = DbType.PostgreSQL, IsAutoCloseConnection = true, // 自动释放连接回池 InitKeyType = InitKeyType.Attribute, PoolMax = 100, // 最大连接数(根据数据库max_connections调整) PoolMin = 10 // 最小空闲连接 }); ``` - **关键点**: - `PoolMax`不超过数据库的`max_connections`。 - 监控连接使用:通过数据库的`pg_stat_activity`表或日志。 --- ### **2. 异步操作优化** 使用`async/await`减少线程阻塞,提升吞吐量: ```csharp public async Task<List<User>> GetUsersAsync() { return await db.Queryable<User>().ToListAsync(); } public async Task UpdateUserAsync(User user) { await db.Updateable(user).ExecuteCommandAsync(); } ``` - **优势**:释放线程资源,避免同步阻塞导致线程饥饿。 --- ### **3. 事务隔离锁机制** #### **3.1 明确事务隔离级别** ```csharp using (var tran = db.Ado.BeginTransaction(System.Data.IsolationLevel.ReadCommitted)) { try { await db.Updateable<User>(...).ExecuteCommandAsync(); await db.Insertable<Log>(...).ExecuteCommandAsync(); tran.Commit(); } catch { tran.Rollback(); throw; } } ``` - **推荐级别**: - `ReadCommitted`:避免脏读,平衡性能一致性。 - 避免长时间事务:减少锁持有时间。 #### **3.2 乐观锁控制** 通过`[SugarColumn(IsVersion = true)]`标记版本字段: ```csharp public class Product { [SugarColumn(IsVersion = true)] public long Version { get; set; } } // 更新时自动检查版本 await db.Updateable<Product>() .SetColumns(p => p.Stock == newStock) .Where(p => p.Id == productId && p.Version == oldVersion) .ExecuteCommandAsync(); ``` - **效果**:并发更新时,版本不匹配则抛出异常,避免覆盖。 --- ### **4. 缓存策略** #### **4.1 查询缓存** ```csharp var users = await db.Queryable<User>() .WithCache() // 默认缓存60分钟 .ToListAsync(); // 自定义缓存时间(单位:秒) var products = await db.Queryable<Product>() .WithCache(300) .ToListAsync(); ``` - **适用场景**:频繁读取且数据变化少的场景(如配置表)。 #### **4.2 二级缓存(分布式缓存)** 集成Redis等缓存服务: ```csharp // 配置SqlSugar使用Redis(需扩展) CacheService.SetCacheService(new RedisCacheProvider()); public class RedisCacheProvider : ICacheService { public void Add<T>(string key, T value, int cacheDurationInSeconds) { // 实现Redis存储逻辑 } public T Get<T>(string key) { // 实现Redis读取逻辑 } } ``` --- ### **5. 分库分表读写分离** #### **5.1 读写分离** ```csharp var db = new SqlSugarClient(new List<ConnectionConfig> { new ConnectionConfig { ConfigId = "Write", ConnectionString = "主库", DbType = DbType.PostgreSQL }, new ConnectionConfig { ConfigId = "Read1", ConnectionString = "从库1", DbType = DbType.PostgreSQL }, new ConnectionConfig { ConfigId = "Read2", ConnectionString = "从库2", DbType = DbType.PostgreSQL } }); // 读操作自动路由到从库 var user = db.Queryable<User>().With(SqlSugar.SqlWith.ReadOnly).First(); ``` #### **5.2 分表策略** 按时间或ID范围分表: ```csharp // 按月份分表(需实现自定义分表逻辑) SplitTableService split = db.SplitHelper<UserLog>(); var tableName = split.GetTableName(DateTime.Now); // 如UserLog_202307 var logs = await split.GetTable(db).Where(...).ToListAsync(); ``` --- ### **6. 重试机制熔断** #### **6.1 数据库操作重试** 使用Polly库实现重试策略: ```csharp var retryPolicy = Policy .Handle<SqlSugarException>(ex => ex.IsConnectionError()) .WaitAndRetryAsync(3, retryAttempt => TimeSpan.FromSeconds(Math.Pow(2, retryAttempt))); await retryPolicy.ExecuteAsync(async () => { await db.Ado.ExecuteCommandAsync("UPDATE ..."); }); ``` #### **6.2 熔断降级** 当数据库压力过大时,暂时拒绝部分请求: ```csharp var circuitBreaker = Policy .Handle<SqlSugarException>() .CircuitBreakerAsync(5, TimeSpan.FromSeconds(30)); await circuitBreaker.ExecuteAsync(async () => { // 正常数据库操作 }); ``` --- ### **7. 监控日志** #### **7.1 SQL日志分析** ```csharp db.Aop.OnLogExecuting = (sql, pars) => { Console.WriteLine($"SQL: {sql}\nParams: {string.Join(",", pars.Select(p => $"{p.ParameterName}={p.Value}"))}"); }; ``` - **优化方向**:识别慢查询,针对性优化索引或SQL。 #### **7.2 性能计数器** 使用`MiniProfiler`监控数据库操作耗时: ```csharp services.AddMiniProfiler(options => { options.RouteBasePath = "/profiler"; options.SqlFormatter = new StackExchange.Profiling.SqlFormatters.InlineFormatter(); }).AddEntityFramework(); ``` --- ### **总结建议** 1. **连接池**:根据数据库负载调整`PoolMax/PoolMin`。 2. **异步化**:全链路异步编程(Controller → Service → ORM)。 3. **事务精简**:短事务、低隔离级别、乐观锁。 4. **缓存分层**:热点数据优先缓存,降低数据库压力。 5. **分库分表**:数据量级增长时,水平拆分是终极方案。 6. **容错设计**:重试+熔断+降级,保障系统韧性。 通过以上策略,可显著提升SqlSugar在高并发场景下的稳定性和吞吐量。实际部署前需压测验证,根据业务特点调整参数。
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