神甫 发表于 2018-10-28 09:12:29

mongodb查询速度慢是什么原因?

  mongodb查询速度慢是什么原因?
  通过mongodb客户端samus代码研究解决问题         最近有项目需要用到mongodb,于是在网上下载了mongodb的源码,根据示例写了测试代码,但发现一个非常奇怪的问题:插入记录的速度比获取数据的速度还要快,而且最重要的问题是获取数据的速度无法让人接受。
  测试场景:主文档存储人员基本信息,子文档一存储学生上课合同数据集合,这个集合多的可达到几百,子文档二存储合同的付款记录集合,集合大小一般不会超过50。根据人员ID查询人员文档,序列化后的大小为180K不到,但消耗的时间在400ms以上。
  我的主要问题在于不能接收获取一个180K的记录需要400ms以上,这比起传统的RDBMS都没有优势,而且mongodb也是内存映射机制,没道理性能如此之差,而且网络上关于它的性能测试数据远远好于我的测试结果。
  排除方式一:是不是因为有子文档的原因?
  找一个没有任何合同记录的文档查询,发现结果依旧,没有明显的改善;
  排除方式二:没有创建索引?
  在搜索列ID上创建索引,结果依旧;
  排除方式三:是不是文档数量过大?
  一万多行只是小数目,没理由,mongodb管理上千万的文档都是没有问题的,于时还是决定试一试,将记录全部删除,插入一条记录然后查询,结果依旧;
  排除方式四:是不是由于客户端序列化的问题?
  由于我存储的是自定义的对象,不是默认的Document,所以决定尝试直接存储Document,Document就两个字段,获取速度还是需要180ms。
  排除方式五:是否由于客户机器是32位,而mongodb服务是64?
  将程序放在64位机器上测试,问题依旧。
  排除方式六:是否由于网络传输问题?
  没道理啊,测试的客户端以及服务端均在同一局域网,但还是尝试将客户端程序直接在mongodb服务器上执行,问题一样;
  上面的六种方式都已经尝试过,没有解决,最后决定求助于老代,毕竟是用过mongodb的高人,给我两个建议就搞定了:
  排除方式七:查看mongodb数据文件,看是否已经很大?
  经查看,总大小才64M,这比32位文件上限的2G来讲,可以基本忽略;
  排除方式八:连接字符串。
  Servers=IP:27017;ConnectTimeout=30000;ConnectionLifetime=300000;MinimumPoolSize=8;MaximumPoolSize=256;Pooled=true
  我一看到这个参考字符串,第一印象是,我的写法和它不一样(string connectionString = "mongodb://localhost"; ),然后发现有两个重要的参数:
  1:ConnectionLifetime=300000,从字面意思来看,是说连接的生命周期,而它的数值设置如此大,显然说明此连接不会被立即关闭,这和sql server的做法有所区别;
  2ooled=true,从字面意思来看,应该是有连接池的概念。
  分析:从上面的连接参数来看,我之前所理解的连接,就是客户端与服务端之间的连接,它需要在使用完之后马上关闭,即客户端与服务端不在有tcp连接。但我没有很好的理解连接池的作用。连接池实际上从存储很多个已经和服务端建立tcp连接的connection,在它的生命周期内一直保持和服务端的连接,生命周期过后会变成失效连接等待回收。
  重新修改连接字符串再进行测试,问题解决,只有第一次请求时,由于需要创建tcp连接,性能会受影响,后面的请求,因为有连接池的存在,性能得到成倍提高。
  最后看了下samus源码,就可以看出它是如何使用连接池的。
  先看下我写的一个mongodb的帮助类:里面有创建Mongo对象等常规操作。
  public

  class MongodbFactory2:>  {
  //publicstring connectionString = "mongodb://10.1.55.172";
  public
  string connectionString = ConfigurationManager.AppSettings["mongodb"];
  public
  string databaseName =
  "myDatabase";
  Mongo mongo;
  MongoDatabase mongoDatabase;
  publicMongoCollection mongoCollection;
  publicMongodbFactory2()
  {
  mongo = GetMongo();
  mongoDatabase = mongo.GetDatabase(databaseName) as MongoDatabase;
  mongoCollection = mongoDatabase.GetCollection() as MongoCollection;
  mongo.Connect();
  }
  public
  void Dispose()
  {
  this.mongo.Disconnect();
  }
  ///
  
  /// 配置Mongo,将类T映射到集合
  ///
  
  private Mongo GetMongo()
  {
  var config =
  new MongoConfigurationBuilder();
  config.Mapping(mapping =>
  {
  mapping.DefaultProfile(profile =>
  {
  profile.SubClassesAre(t => t.IsSubclassOf(typeof(T)));
  });
  mapping.Map();
  });
  config.ConnectionString(connectionString);
  return
  new Mongo(config.BuildConfiguration());
  }
  从上面的代码中可以看到有这么一句:mongo.Connect(),我第一印象就是创建客户端与服务端的连接,其实有了连接池,这个操作并非每次都创建远程连接,有的情况只是从连接池中直接返回可用连接对象而已。
  从源码分析是如何利用连接池,连接是如何创建的。
  1:Mongo类的Connect函数:需要跟踪_connection对象。
  ///
  
  ///   Connects to server.
  ///
  
  ///
  
  ///
  Thrown when connection fails.
  public
  void Connect()
  {
  _connection.Open();
  }
  2:再看这句:return new Mongo(config.BuildConfiguration());
  ///
  

  ///   Initializes a new instance of the >  ///
  
  ///
  The mongo configuration.
  public Mongo(MongoConfiguration configuration){
  if(configuration ==
  null)
  throw
  new ArgumentNullException("configuration");
  configuration.ValidateAndSeal();
  _configuration = configuration;
  _connection = ConnectionFactoryFactory.GetConnection(configuration.ConnectionString);
  }
  上面代码的最后一句有_connection的生成过程。
  3:可以跟踪到最终生成connection的函数,终于看到builder.Pooled这个参数了,这的值就是连接串中的参数。
  ///
  
  /// Creates the factory.
  ///
  
  ///
  The connection string.
  ///
  
  private
  static IConnectionFactory CreateFactory(string connectionString){
  var builder =
  new MongoConnectionStringBuilder(connectionString);
  if(builder.Pooled)
  return
  new PooledConnectionFactory(connectionString);
  return
  new SimpleConnectionFactory(connectionString);
  }
  4:再看PooledConnectionFactory是如何创建连接的:这的作用就是将可用连接放入连接池中,而最终真正创建连接的函数是CreateRawConnection()
  ///
  

  /// Ensures the>  ///
  
  private
  void EnsureMinimalPoolSize()
  {
  lock(_syncObject)
  while(PoolSize < Builder.MinimumPoolSize)
  _freeConnections.Enqueue(CreateRawConnection());
  }
  5:真正远程连接部分。
  View Code ///
  
  /// Creates the raw connection.
  ///
  
  ///
  
  protected RawConnection CreateRawConnection()
  {
  var endPoint = GetNextEndPoint();
  try
  {
  return
  new RawConnection(endPoint, Builder.ConnectionTimeout);
  }catch(SocketException exception){
  throw
  new MongoConnectionException(&quot;Failed to connect to server &quot;
  + endPoint, ConnectionString, endPoint, exception);
  }
  }
  private
  readonly TcpClient _client =
  new TcpClient();
  private
  readonly List _authenticatedDatabases =
  new List();
  private
  bool _isDisposed;
  ///
  

  /// Initializes a new instance of the >  ///
  
  ///
  The end point.
  ///
  The connection timeout.
  public RawConnection(MongoServerEndPoint endPoint,TimeSpan connectionTimeout)
  {
  if(endPoint ==
  null)
  throw
  new ArgumentNullException(&quot;endPoint&quot;);
  EndPoint = endPoint;
  CreationTime = DateTime.UtcNow;
  _client.NoDelay =
  true;
  _client.ReceiveTimeout = (int)connectionTimeout.TotalMilliseconds;
  _client.SendTimeout = (int)connectionTimeout.TotalMilliseconds;
  //Todo: custom exception?
  _client.Connect(EndPoint.Host, EndPoint.Port);
  }
  接着我们来看下,连接的生命周期是如何实现的:主要逻辑在PooledConnectionFactory,如果发现连接已经过期,则将连接放入不可用队列,将此连接从空闲连接中删除掉。
  View Code ///
  
  /// Checks the free connections alive.
  ///
  
  private
  void CheckFreeConnectionsAlive()
  {
  lock(_syncObject)
  {
  var freeConnections = _freeConnections.ToArray();
  _freeConnections.Clear();
  foreach(var freeConnection in freeConnections)
  if(IsAlive(freeConnection))
  _freeConnections.Enqueue(freeConnection);
  else
  _invalidConnections.Add(freeConnection);
  }
  }
  ///
  
  /// Determines whether the specified connection is alive.
  ///
  
  ///
  The connection.
  ///
  
  ///
  true if the specified connection is alive; otherwise, false.
  ///
  
  private
  bool IsAlive(RawConnection connection)
  {
  if(connection ==
  null)
  throw
  new ArgumentNullException(&quot;connection&quot;);
  if(!connection.IsConnected)
  return
  false;
  if(connection.IsInvalid)
  return
  false;
  if(Builder.ConnectionLifetime != TimeSpan.Zero)
  if(connection.CreationTime.Add(Builder.ConnectionLifetime) < DateTime.Now)
  return
  false;
  return
  true;
  }
  最后我们来看我最上面的mongodb帮忙类的如下方法:即释放连接,而这里的释放也不是直接意义上将连接从客户端与服务端之间解除,只不过是将此连接从忙队列中删除,重新回归到可用队列:
  public
  void Dispose()
  {
  this.mongo.Disconnect();
  }
  再看看mongo.Disconnect()
  ///
  
  ///   Disconnects this instance.
  ///
  
  ///
  
  public
  bool Disconnect()
  {
  _connection.Close();
  return _connection.IsConnected;
  }
  继续往下就会定位到如下核心内容:
  View Code ///
  
  ///   Returns the connection.
  ///
  
  ///
  The connection.
  public
  override
  void Close(RawConnection connection)
  {
  if(connection ==
  null)
  throw
  new ArgumentNullException(&quot;connection&quot;);
  if(!IsAlive(connection))
  {
  lock(_syncObject)
  {
  _usedConnections.Remove(connection);
  _invalidConnections.Add(connection);
  }
  return;
  }
  lock(_syncObject)
  {
  _usedConnections.Remove(connection);
  _freeConnections.Enqueue(connection);
  Monitor.Pulse(_syncObject);
  }
  }
  总结:经过各位不同的尝试,终于解决了mongodb查询慢的原因,并非mongodb本身问题,也非网络,非数据问题指点。,而是在于没有正确使用好客户端连接,不容易啊。

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