EF2.0新特性DbContext Pooling

长话短说

　　上个月公司上线了一个物联网数据科学项目，我主要负责前端接受物联网事件，并提供 参数下载。

webapp 部署在Azure云上，参数使用Azure SQL Server存储。 最近从灰度测试转向全量部署之后，日志时常收到：

 SQL Session超限报错。

19/12/18 20:41:18 [Error].[Microsoft.EntityFrameworkCore.Query].[][0HLS3MS83SC3K:00000004].[http://localhost/api/v1/soc-prediction-model/all].[].[GetModeParameters] 
An exception occurred while iterating over the results of a query for context type 'Gridsum.SaicEnergyTracker.CarModelContext'.
Microsoft.Data.SqlClient.SqlException (0x80131904): Resource ID : 2. The session limit for the database is 300 and has been reached. See 'http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=267637' for assistance.
Changed database context to 'saic-carmodel'.
Changed language setting to us_english.
   at Microsoft.Data.ProviderBase.DbConnectionPool.CheckPoolBlockingPeriod(Exception e)
   at Microsoft.Data.ProviderBase.DbConnectionPool.CreateObject(DbConnection owningObject, DbConnectionOptions userOptions, DbConnectionInternal oldConnection)
   at Microsoft.Data.ProviderBase.DbConnectionPool.UserCreateRequest(DbConnection owningObject, DbConnectionOptions userOptions, DbConnectionInternal oldConnection)
   at Microsoft.Data.ProviderBase.DbConnectionPool.TryGetConnection(DbConnection owningObject, UInt32 waitForMultipleObjectsTimeout, Boolean allowCreate, Boolean onlyOneCheckConnection, DbConnectionOptions userOptions, DbConnectionInternal& connection)
   at Microsoft.Data.ProviderBase.DbConnectionPool.WaitForPendingOpen()
--- End of stack trace from previous location where exception was thrown ---
   at Microsoft.EntityFrameworkCore.Storage.RelationalConnection.OpenDbConnectionAsync(Boolean errorsExpected, CancellationToken cancellationToken)
   at Microsoft.EntityFrameworkCore.Storage.RelationalConnection.OpenDbConnectionAsync(Boolean errorsExpected, CancellationToken cancellationToken)
   at Microsoft.EntityFrameworkCore.Storage.RelationalConnection.OpenAsync(CancellationToken cancellationToken, Boolean errorsExpected)
   at Microsoft.EntityFrameworkCore.Storage.RelationalCommand.ExecuteReaderAsync(RelationalCommandParameterObject parameterObject, CancellationToken cancellationToken)
   at Microsoft.EntityFrameworkCore.Query.RelationalShapedQueryCompilingExpressionVisitor.AsyncQueryingEnumerable`1.AsyncEnumerator.MoveNextAsync()

 排查

　　我在Azure上使用的是 SQL Server Basic Edition（好歹也是付费版），全量发布至今，日均SQL访问次数约为10000，查询了Azure SQL的使用限制文档：

一句话： 付费级别和计算资源大小决定了  Azure SQL最大会话数和请求数。要缓解，要么升级硬件资源，要么优化查询利用率。

查看使用EFCore访问SQL Server的过程,  也是官方默认用法：

•  在依赖注入框架 注册一个自定义的 DbContext类型
• 在 Controller 构造函数中获取 DbContext实例

这意味着每次请求都会创建一个DbContext实例， 可以想象到

 主： 频繁创建和销毁DbContext 实例，影响App Service自身性能。

 次:  在急缺CPU资源下，连接会话来不及释放，会话数不断累积，最终某时刻会超过Azure的会话限制数。

EFCore2.0 为DbContext引入新的注册方式， 能够透明的注册一个 DbContext实例池：

services.AddDbContextPool(options => options.UseSqlServer(Configuration.GetConnectionString("SQL")));

   - 一如既往支持lambda方式注册连接字符串

  - 默认的DbContext Pool实例数量为 128

  - 每次使用完DbContext不会释放对象，而是重置并回收到DBContextPool

Web程序中通过重用池中DbContext实例可增加高并发场景下的吞吐量， 这在概念上类似于ADO.NET Provider原生的连接池操作方式，具有节省DbContext实例化成本的优点,   这也是EFCore2.0 其中一个性能亮点。

这么重要的使用方式竟然不在 Microsoft doc 默认Demo中推荐使用，真是一个坑。

修改代码重新部署之后，历经几天测试，暂时未出现最开始的SqlException异常。

验证

回过头随机验证SQL Server 有连接的会话数：

SELECT DEC.session_id, DEC.protocol_type, DEC.auth_scheme,
  DES.login_name, DES.login_time
FROM sys.dm_exec_sessions AS DES
  JOIN sys.dm_exec_connections AS DEC
    ON DEC.session_id = DES.session_id;

总结

①  提示EFCore2.0 新推出的DbContextPool 特性， 提高App Service 性能。

②  尝试使用SQL Server 内置脚本验证当前有效连接的 会话数

--------------------------------------20191222 更新------------------------

 查阅资料， DbContext 确实是EFCore连接会话的概念，EFCore2.0推出的DbContextPool 通过减少DBContext频繁实例化、销毁的成本来提高程序性能，

概念上类似 Ado.Net原生的连接池的概念（Ado.NET连接池是更重更底层的资源， 效果会更好）。

至于SQL查询吞吐量，DbContextPool 并没有很直接的证据能证明对SQL吞吐量有改善，目前的证据显示DbContextPool 因为app 性能提升，前端处理请求的吞吐量有20% 提升。

鉴于没有实际证据证明对SQL查询吞吐量有改善，本文不再将 数据库底层的改善直接归功于使用DbContextPool， 因此本文删除了上面的关联关系，但是DbContextPool 还是应该作为默认实践。

 + https://github.com/aspnet/EntityFrameworkCore/issues/9426

+ https://github.com/aspnet/EntityFrameworkCore/issues/10125

+  https://stackoverflow.com/questions/48443567/adddbcontext-or-adddbcontextpool

+ https://www.mssqltips.com/sqlservertip/5507/understanding-and-using-sysdmexecsessions-in-sql-server/