面试题：Node.js 数据库连接池异常处理与高可用设计

处理数据库服务器短暂不可用

重试机制：

当检测到数据库连接失败（由于服务器短暂不可用）时，采用指数退避算法进行重试。例如：

const mysql = require('mysql');
const pool = mysql.createPool({
  host: 'your - host',
  user: 'your - user',
  password: 'your - password',
  database: 'your - database'
});

function queryWithRetry(sql, values, retries = 3, delay = 1000) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const attempt = () => {
      pool.getConnection((err, connection) => {
        if (err) {
          if (retries > 0) {
            setTimeout(() => {
              attempt();
            }, delay);
            delay = delay * 2;
            retries--;
          } else {
            reject(err);
          }
        } else {
          connection.query(sql, values, (queryErr, results) => {
            connection.release();
            if (queryErr) {
              reject(queryErr);
            } else {
              resolve(results);
            }
          });
        }
      });
    };
    attempt();
  });
}

健康检查：

定期（例如每隔一定时间间隔，如10秒）通过执行简单的SQL查询（如SELECT 1）来检查数据库服务器的可用性。如果查询失败，标记数据库为不可用，并触发重试机制。

setInterval(() => {
  pool.getConnection((err, connection) => {
    if (err) {
      console.error('Database connection error during health check:', err);
      return;
    }
    connection.query('SELECT 1', (queryErr, results) => {
      connection.release();
      if (queryErr) {
        console.error('Database seems unavailable during health check:', queryErr);
      } else {
        console.log('Database is available.');
      }
    });
  });
}, 10000);

处理连接泄露

连接超时设置：

在连接池配置中设置连接的最大使用时间（例如10分钟）。如果一个连接使用时间超过这个限制，强制回收该连接。

const pool = mysql.createPool({
  host: 'your - host',
  user: 'your - user',
  password: 'your - password',
  database: 'your - database',
  connectionLimit: 10,
  acquireTimeout: 600000 // 10分钟
});

监控与日志记录：

实现一个监控系统，记录每个连接的获取时间、释放时间和使用时长。如果发现有连接长时间未释放，通过日志输出详细信息，以便排查问题。

const connectionMap = new Map();
pool.getConnection((err, connection) => {
  if (err) {
    console.error('Error getting connection:', err);
  } else {
    const startTime = new Date();
    connectionMap.set(connection, startTime);
    connection.on('release', () => {
      const endTime = new Date();
      const duration = endTime - startTime;
      console.log(`Connection used for ${duration} ms`);
      connectionMap.delete(connection);
    });
  }
});

分布式系统中多 Node.js 实例连接池协同避免资源竞争

集中式配置管理：
- 使用一个集中式的配置管理工具（如Consul、Etcd等）来存储数据库连接池的配置信息，包括数据库地址、用户名、密码、连接池大小等。所有Node.js实例从这个集中式配置中心获取配置，确保配置的一致性。

分布式锁：

利用分布式锁（如基于Redis的分布式锁）来控制数据库连接资源的获取。在每个Node.js实例获取数据库连接之前，先尝试获取分布式锁。如果获取成功，则可以安全地获取数据库连接；如果获取失败，则等待一段时间后重试。
例如，使用ioredis库实现基于Redis的分布式锁：

const Redis = require('ioredis');
const redis = new Redis();

async function getConnectionWithLock(pool) {
  const lockKey = 'database - connection - lock';
  const lockValue = Date.now();
  const lockAcquired = await redis.set(lockKey, lockValue, 'NX', 'EX', 10);
  if (lockAcquired) {
    try {
      return await new Promise((resolve, reject) => {
        pool.getConnection((err, connection) => {
          if (err) {
            reject(err);
          } else {
            resolve(connection);
          }
        });
      });
    } finally {
      await redis.del(lockKey);
    }
  } else {
    await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 100));
    return getConnectionWithLock(pool);
  }
}

连接池分区：
- 根据一定的规则（如按数据分片、按业务模块等）对数据库连接池进行分区。每个Node.js实例负责管理和使用特定分区的连接池，避免不同实例之间对连接资源的竞争。例如，对于一个分库分表的数据库，可以让不同的Node.js实例负责不同库或表的连接管理。

星途面试题库

面试题：Node.js 数据库连接池异常处理与高可用设计

知识考点

面试题答案

处理数据库服务器短暂不可用

处理连接泄露

分布式系统中多 Node.js 实例连接池协同避免资源竞争