面试题：MongoDB连接池在高并发场景下的优化策略

Question

假设你正在开发一个高并发的Web应用，使用MongoDB作为数据库。请阐述如何合理配置和优化MongoDB连接池以应对高并发请求，包括连接池大小的设定依据、连接的回收与复用策略等。

Answer 1

连接池大小设定依据

1. 系统资源：需考虑服务器的内存、CPU 等资源。若服务器内存充足，可适当增大连接池大小以支持更多并发连接，但要避免因过多连接耗尽内存导致系统性能下降。例如，对于内存为16GB的服务器，在保证系统其他进程正常运行的前提下，可分配部分内存用于MongoDB连接池相关缓存。
2. 预估并发量：根据应用的业务场景预估可能的最大并发请求数。若应用主要处理简单查询，并发量可能较高，连接池需相应增大；若涉及复杂读写操作，单个操作耗时较长，连接池大小应适当减小以避免资源浪费。比如，预估最大并发请求数为1000，结合每个连接占用资源及系统总资源情况来确定连接池大小。
3. 数据库性能：测试MongoDB在不同负载下的性能表现。通过压测工具模拟不同并发量，观察数据库的响应时间、吞吐量等指标，找到一个使数据库性能最优的连接池大小。如在压测中发现，当连接数达到500时，数据库响应时间开始显著增加，那么连接池大小可设定在400 - 450左右。

连接的回收与复用策略

1. 连接复用：在应用程序中，尽量复用已建立的连接。当一个请求处理完成后，将连接返回连接池而不是直接关闭。例如，使用连接池管理库，如Java中的HikariCP与MongoDB配合时，请求获取连接处理完业务后，连接会自动回到连接池供后续请求复用。
2. 空闲连接管理：设置合理的空闲连接超时时间。若连接在连接池中闲置时间过长，应将其回收释放资源，避免占用过多内存。比如，设定空闲连接超时时间为5分钟，若一个连接5分钟内未被使用，则关闭该连接。
3. 失效连接检测：定期对连接池中的连接进行健康检查，检测连接是否有效。可采用心跳机制，定时向数据库发送简单查询（如ping命令），若连接无法响应，则认为该连接失效，将其从连接池中移除并重新建立新连接。例如，每10秒对连接池中的连接进行一次心跳检测。