Django 在 Django/WSGI 应用中实现持久性数据库连接

在本文中，我们将介绍如何在 Django/WSGI 应用中实现持久性数据库连接。持久性数据库连接是指在应用程序启动时建立一次数据库连接，并在整个应用程序的生命周期内重复使用该连接，而不是每次请求都创建和销毁数据库连接。这种方式可以提高应用程序的性能，减少数据库连接的开销。

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为什么需要持久性数据库连接？

在传统的 Django/WSGI 应用中，每次请求都会创建一个新的数据库连接，并在请求完成后关闭连接。这种方式在请求频繁的场景下可能会导致性能问题。因为创建和销毁数据库连接的过程需要花费一定的时间和资源。

另外，如果应用程序在处理一个请求的同时还需要发起其他的子请求（例如通过 HTTP 请求其他服务），那么每一个子请求都需要创建一个新的数据库连接，这将增加数据库连接的负担。而持久性数据库连接可以避免这种情况，因为它只会在应用程序启动时创建一个数据库连接，并在整个应用程序的运行期间重复使用。

实现持久性数据库连接

在 Django 中，可以通过配置数据库连接池来实现持久性数据库连接。数据库连接池是一个维护一组数据库连接的对象集合，它负责管理连接的创建、分配、重用和销毁。Django 支持多种数据库连接池，可以根据具体需求选择适合的连接池。

下面以常用的连接池工具 django-dbconn-reuse 为例，介绍如何在 Django/WSGI 应用中实现持久性数据库连接。

首先，在项目的 settings.py 文件中添加数据库连接池的配置：

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
        'NAME': 'your_database_name',
        'USER': 'your_database_user',
        'PASSWORD': 'your_database_password',
        'HOST': 'your_database_host',
        'PORT': 'your_database_port',
    }
}

DB_CONN_REUSE = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django_dbconn_reuse.backends.mysql',
        'POOL_SIZE': 10,
        'AUTOCOMMIT': True,
    }
}

在上述配置中，我们使用了 MySQL 数据库，使用了 django-dbconn-reuse 这个连接池工具，并配置了连接池的大小为 10。根据实际需求，你也可以选择其他连接池工具以及调整连接池的大小。

接下来，在项目的 wsgi.py 文件中加入以下代码，以应用连接池配置：

from django_dbconn_reuse import init_connection_pools

init_connection_pools()

以上代码会在应用启动时初始化连接池，并应用连接池的配置。

示例说明

下面通过一个简单的示例来说明持久性数据库连接的实现及其优势。

假设我们有一个 Django/WSGI 应用，其中有一个 views.py 文件，里面定义了一个视图函数 get_user_list，用于返回用户列表。每次请求该视图函数时，会查询数据库获取用户列表并返回。

在传统的方式下，每次请求都会创建和销毁一个数据库连接：

from django.shortcuts import render
from .models import User

def get_user_list(request):
    users = User.objects.all()  # 查询数据库获取用户列表
    return render(request, 'user_list.html', {'users': users})

而在使用持久性数据库连接的方式下，我们可以通过以下代码实现：

from django.shortcuts import render
from django.db import connections
from .models import User

def get_user_list(request):
    with connections['default'].cursor() as cursor:
        cursor.execute('SELECT * FROM users')  # 使用数据库连接对象执行查询语句
        users = cursor.fetchall()  # 获取查询结果
    return render(request, 'user_list.html', {'users': users})

在以上代码中，我们使用了 connections 对象获取数据库连接对象，并通过该连接对象执行查询语句。由于使用了持久性数据库连接，连接对象会重复使用已创建的数据库连接，不需要每次请求都创建和销毁。

通过以上的实现，我们可以明显地看到性能的提升。假设每次请求需要花费 0.1 秒的时间创建和销毁数据库连接，而查询数据库只需要花费 0.01 秒的时间，如果每秒有 10 个请求同时到达，那么传统的方式下每秒会花费 1 秒的时间用于创建和销毁连接，而持久性连接的方式下只需要花费 0.1 秒的时间，减少了 0.9 秒的开销。