Gerenciar conexões de banco de dados

Veja nesta página práticas recomendadas e amostras de código específicas de cada linguagem para ajudar você a criar aplicativos que usam conexões de bancos de dados SQL de modo eficiente.

Essas amostras são trechos de um aplicativo completo do App Engine disponível para você no GitHub. Saiba mais.

Pools de conexões

Um pool de conexões é um cache de conexões de banco de dados que são compartilhadas e reutilizadas para melhorar a latência e o desempenho da conexão. Quando seu aplicativo precisa de uma conexão de banco de dados, ele pega uma emprestada do pool temporariamente. Assim que ele termina de usar a conexão, ela é devolvida ao pool para ser reutilizada da próxima vez em que o aplicativo precisar de uma conexão de banco de dados.

Como iniciar e encerrar conexões

Ao usar um pool de conexões, é necessário iniciá-las e encerrá-las corretamente. Assim, as conexões sempre serão retornadas ao pool quando você terminar de usá-las. Conexões não retornadas ou "vazadas" não são reutilizadas, o que gera desperdício de recursos e potenciais gargalos de desempenho para seu aplicativo.

Python

cloud-sql/mysql/sqlalchemy/main.py 
# Preparing a statement before hand can help protect against injections.
stmt = sqlalchemy.text(
    "INSERT INTO votes (time_cast, candidate)" " VALUES (:time_cast, :candidate)"
)
try:
    # Using a with statement ensures that the connection is always released
    # back into the pool at the end of statement (even if an error occurs)
    with db.connect() as conn:
        conn.execute(stmt, time_cast=time_cast, candidate=team)
except Exception as e:
    # If something goes wrong, handle the error in this section. This might
    # involve retrying or adjusting parameters depending on the situation.
    # ...

Java

cloud-sql/mysql/servlet/src/main/java/com/example/cloudsql/IndexServlet.java 
// Using a try-with-resources statement ensures that the connection is always released back
// into the pool at the end of the statement (even if an error occurs)
try (Connection conn = pool.getConnection()) {

  // PreparedStatements can be more efficient and project against injections.
  String stmt = "INSERT INTO votes (time_cast, candidate) VALUES (?, ?);";
  try (PreparedStatement voteStmt = conn.prepareStatement(stmt);) {
    voteStmt.setTimestamp(1, now);
    voteStmt.setString(2, team);

    // Finally, execute the statement. If it fails, an error will be thrown.
    voteStmt.execute();
  }
} catch (SQLException ex) {
  // If something goes wrong, handle the error in this section. This might involve retrying or
  // adjusting parameters depending on the situation.
  // ...
}

Node.js

cloud-sql/mysql/mysql/server.js 
try {
  const stmt = 'INSERT INTO votes (time_cast, candidate) VALUES (?, ?)';
  // Pool.query automatically checks out, uses, and releases a connection
  // back into the pool, ensuring it is always returned successfully.
  await pool.query(stmt, [timestamp, team]);
} catch (err) {
  // If something goes wrong, handle the error in this section. This might
  // involve retrying or adjusting parameters depending on the situation.
  // ...
}

C#

cloud-sql/mysql/Controllers/HomeController.cs 
insertTimestamp = DateTime.UtcNow;
try
{
    using(var connection = new MySqlConnection(_connectionString.ConnectionString))
    {
        connection.OpenWithRetry();
        using (var insertVoteCommand = connection.CreateCommand())
        {
            insertVoteCommand.CommandText =
                @"INSERT INTO votes (candidate, time_cast) VALUES (@candidate, @time_cast)";
            var candidate = insertVoteCommand.CreateParameter();
            candidate.ParameterName = "@candidate";
            candidate.DbType = DbType.String;
            candidate.Value = team;
            insertVoteCommand.Parameters.Add(candidate);
            var timeCast = insertVoteCommand.CreateParameter();
            timeCast.ParameterName = "@time_cast";
            timeCast.DbType = DbType.DateTime;
            timeCast.Value = insertTimestamp;
            insertVoteCommand.Parameters.Add(timeCast);
            await insertVoteCommand.ExecuteNonQueryAsync();
        }
    }
    return Content($"Vote successfully cast for '{team}' at time {insertTimestamp}!");
}
catch (Exception ex)
{
    // If something goes wrong, handle the error in this
    // section. This might involve retrying or adjusting
    // parameters depending on the situation.
    return StatusCode((int)HttpStatusCode.InternalServerError, ex);
}

Go

cloudsql/mysql/database-sql/cloudsql.go 
sqlInsert := "INSERT INTO votes(candidate, created_at, updated_at) VALUES(?, NOW(), NOW())"
if team == "TABS" || team == "SPACES" {
	if _, err := app.db.Exec(sqlInsert, team); err != nil {
		fmt.Fprintf(w, "unable to save vote: %s", err)
		return fmt.Errorf("DB.Exec: %v", err)
	}
	fmt.Fprintf(w, "Vote successfully cast for %s!\n", team)
}
return nil

Ruby

cloud-sql/mysql/activerecord/app/controllers/votes_controller.rb 
@vote = Vote.new candidate: candidate

# ActiveRecord creates and executes your SQL and automatically
# handles the opening and closing of the database connection.
if @vote.save
  render json: "Vote successfully cast for \"#{@vote.candidate}\" at #{@vote.time_cast} PST!"
else
  render json: @vote.errors, status: :unprocessable_entity
end

PHP

cloud_sql/mysql/pdo/src/Votes.php 
// Use prepared statements to guard against SQL injection.
$sql = "INSERT INTO votes (time_cast, candidate) VALUES (NOW(), :voteValue)";

try {
    $statement = $conn->prepare($sql);
    $statement->bindParam('voteValue', $value);

    $res = $statement->execute();
} catch (PDOException $e) {
    throw new RuntimeException(
        "Could not insert vote into database. The PDO exception was " .
        $e->getMessage(),
        $e->getCode(),
        $e
    );
}

Número de conexões

Cada conexão de banco de dados usa recursos do lado do cliente e do servidor. Além disso, o Cloud SQL aplica limites de conexão gerais que não podem ser excedidos. Criar e usar menos conexões reduz a sobrecarga e ajuda você a permanecer abaixo do limite de conexões.

Python

cloud-sql/mysql/sqlalchemy/main.py 
# Pool size is the maximum number of permanent connections to keep.
"pool_size": 5,
# Temporarily exceeds the set pool_size if no connections are available.
"max_overflow": 2,
# The total number of concurrent connections for your application will be
# a total of pool_size and max_overflow.

Java

cloud-sql/mysql/servlet/src/main/java/com/example/cloudsql/ConnectionPoolContextListener.java 
// maximumPoolSize limits the total number of concurrent connections this pool will keep. Ideal
// values for this setting are highly variable on app design, infrastructure, and database.
config.setMaximumPoolSize(5);
// minimumIdle is the minimum number of idle connections Hikari maintains in the pool.
// Additional connections will be established to meet this value unless the pool is full.
config.setMinimumIdle(5);

Node.js

cloud-sql/mysql/mysql/server.js 
// 'connectionLimit' is the maximum number of connections the pool is allowed
// to keep at once.
connectionLimit: 5,

C#

cloud-sql/mysql/Startup.cs 
// MaximumPoolSize sets maximum number of connections allowed in the pool.
connectionString.MaximumPoolSize = 5;
// MinimumPoolSize sets the minimum number of connections in the pool.
connectionString.MinimumPoolSize = 0;

Go

cloudsql/mysql/database-sql/cloudsql.go 

// Set maximum number of connections in idle connection pool.
dbPool.SetMaxIdleConns(5)

// Set maximum number of open connections to the database.
dbPool.SetMaxOpenConns(7)

Ruby

cloud-sql/mysql/activerecord/config/database.yml 
# 'pool' is the maximum number of permanent connections to keep.
pool: 5

PHP

No momento, o PDO não oferece nenhuma funcionalidade para configurar limites de conexão.

Espera exponencial

Se o aplicativo tentar se conectar ao banco de dados e não conseguir, o banco de dados poderá estar temporariamente indisponível. Nesse caso, enviar muitas solicitações de conexão simultâneas pode desperdiçar recursos adicionais do banco de dados e aumentar o tempo necessário para a recuperação. O uso da espera exponencial impede que o aplicativo envie um número sem resposta de solicitações de conexão quando não puder se conectar ao banco de dados.

Essa nova tentativa só faz sentido em uma primeira conexão ou ao capturar uma conexão do pool pela primeira vez. Se ocorrerem erros no meio de uma transação, o aplicativo precisará tentar de novo e repetir a transação desde o início Portanto, mesmo que seu pool esteja configurado corretamente, o aplicativo ainda poderá ver erros se as conexões forem perdidas.

Python

cloud-sql/mysql/sqlalchemy/main.py 
# SQLAlchemy automatically uses delays between failed connection attempts,
# but provides no arguments for configuration.

Java

cloud-sql/mysql/servlet/src/main/java/com/example/cloudsql/ConnectionPoolContextListener.java 
// Hikari automatically delays between failed connection attempts, eventually reaching a
// maximum delay of `connectionTimeout / 2` between attempts.

Node.js

cloud-sql/mysql/mysql/server.js 
// The mysql module automatically uses exponential delays between failed
// connection attempts.

C#

cloud-sql/mysql/Startup.cs 
Policy
    .Handle<MySqlException>()
    .WaitAndRetry(new[]
    {
        TimeSpan.FromSeconds(1),
        TimeSpan.FromSeconds(2),
        TimeSpan.FromSeconds(5)
    })
    .Execute(() => connection.Open());

Go

No momento, o pacote database/sql não oferece nenhuma funcionalidade para configurar a espera exponencial.

Ruby

cloud-sql/mysql/activerecord/config/database.yml 
# ActiveRecord automatically uses delays between failed connection attempts,
# but provides no arguments for configuration.

PHP

No momento, o PDO não oferece nenhuma funcionalidade para configurar a espera exponencial.

Tempo limite de conexão

Existem muitas razões para a falha de uma tentativa de conexão. A comunicação de rede nunca é garantida, e pode ser que o banco de dados esteja temporariamente indisponível. Verifique se o aplicativo é capaz de lidar com conexões interrompidas ou malsucedidas sem gerar erros.

Python

cloud-sql/mysql/sqlalchemy/main.py 
# 'pool_timeout' is the maximum number of seconds to wait when retrieving a
# new connection from the pool. After the specified amount of time, an
# exception will be thrown.
"pool_timeout": 30,  # 30 seconds

Java

cloud-sql/mysql/servlet/src/main/java/com/example/cloudsql/ConnectionPoolContextListener.java 
// setConnectionTimeout is the maximum number of milliseconds to wait for a connection checkout.
// Any attempt to retrieve a connection from this pool that exceeds the set limit will throw an
// SQLException.
config.setConnectionTimeout(10000); // 10 seconds
// idleTimeout is the maximum amount of time a connection can sit in the pool. Connections that
// sit idle for this many milliseconds are retried if minimumIdle is exceeded.
config.setIdleTimeout(600000); // 10 minutes

Node.js

cloud-sql/mysql/mysql/server.js 
// 'connectTimeout' is the maximum number of milliseconds before a timeout
// occurs during the initial connection to the database.
connectTimeout: 10000, // 10 seconds
// 'acquireTimeout' is the maximum number of milliseconds to wait when
// checking out a connection from the pool before a timeout error occurs.
acquireTimeout: 10000, // 10 seconds
// 'waitForConnections' determines the pool's action when no connections are
// free. If true, the request will queued and a connection will be presented
// when ready. If false, the pool will call back with an error.
waitForConnections: true, // Default: true
// 'queueLimit' is the maximum number of requests for connections the pool
// will queue at once before returning an error. If 0, there is no limit.
queueLimit: 0, // Default: 0

C#

cloud-sql/mysql/Startup.cs 
// ConnectionTimeout sets the time to wait (in seconds) while
// trying to establish a connection before terminating the attempt.
connectionString.ConnectionTimeout = 15;

Go

No momento, o pacote database/sql não oferece nenhuma função para configurar o tempo limite de conexão. O tempo limite é configurado no nível do driver.

Ruby

cloud-sql/mysql/activerecord/config/database.yml 
# 'timeout' is the maximum number of seconds to wait when retrieving a
# new connection from the pool. After the specified amount of time, an
# ActiveRecord::ConnectionTimeoutError will be raised.
timeout: 5000

PHP

cloud_sql/mysql/pdo/src/app.php 
// Here we set the connection timeout to five seconds and ask PDO to
// throw an exception if any errors occur.
$connConfig = [
    PDO::ATTR_TIMEOUT => 5,
    PDO::ATTR_ERRMODE => PDO::ERRMODE_EXCEPTION
];

Como encerrar uma conexão

Um usuário mysql com o privilégio PROCESS no Cloud SQL pode executar uma instrução KILL em uma conexão de qualquer outro usuário mysql (exceto usuários administrativos do Cloud SQL).

É possível listar as conexões com uma instância usando o cliente mysql e executando o comando SHOW PROCESSLIST. Use o Id para encerrar a conexão. Exemplo:

mysql> SHOW PROCESSLIST;
mysql> KILL 6;

Duração da conexão

Limitar o tempo de vida de uma conexão pode ajudar a impedir o acúmulo de conexões abandonadas. Use o pool de conexões para limitar a vida útil da sua conexão.

Python

cloud-sql/mysql/sqlalchemy/main.py 
# 'pool_recycle' is the maximum number of seconds a connection can persist.
# Connections that live longer than the specified amount of time will be
# reestablished
"pool_recycle": 1800,  # 30 minutes

Java

cloud-sql/mysql/servlet/src/main/java/com/example/cloudsql/ConnectionPoolContextListener.java 
// maxLifetime is the maximum possible lifetime of a connection in the pool. Connections that
// live longer than this many milliseconds will be closed and reestablished between uses. This
// value should be several minutes shorter than the database's timeout value to avoid unexpected
// terminations.
config.setMaxLifetime(1800000); // 30 minutes

Node.js

Atualmente, a biblioteca 'mysql' do Node.js não oferece nenhuma funcionalidade para controlar a duração de uma conexão.

C#

cloud-sql/mysql/Startup.cs 
// ConnectionLifeTime sets the lifetime of a pooled connection
// (in seconds) that a connection lives before it is destroyed
// and recreated. Connections that are returned to the pool are
// destroyed if it's been more than the number of seconds
// specified by ConnectionLifeTime since the connection was
// created. The default value is zero (0) which means the
// connection always returns to pool.
connectionString.ConnectionLifeTime = 1800; // 30 minutes

Go

cloudsql/mysql/database-sql/cloudsql.go 

// Set Maximum time (in seconds) that a connection can remain open.
dbPool.SetConnMaxLifetime(1800)

Ruby

No momento, o ActiveRecord não oferece nenhuma função para controlar a duração de uma conexão.

PHP

No momento, o PDO não oferece nenhuma função para controlar a duração de uma conexão.

Para ver o aplicativo completo, clique no link abaixo.

Python

Veja o aplicativo completo da linguagem de programação Python.

Java

Ver o aplicativo completo da linguagem de programação Java.

Node.js

Veja o aplicativo completo da linguagem de programação Node.js.

C#

Veja o aplicativo completo da linguagem de programação C#.

Go

Veja o aplicativo completo da linguagem de programação Go.

Ruby

Veja o aplicativo completoda linguagem de programação Ruby.

PHP

Veja o aplicativo completo da linguagem de programação PHP.

A seguir