Node.js 作为一种流行的服务器端 JavaScript 运行时环境，经常需要与数据库进行交互以实现数据的持久化和查询，在高并发场景下，频繁创建和销毁数据库连接会导致性能下降和资源浪费，数据库连接池技术应运而生，它通过复用现有连接来优化数据库操作，显著提升应用性能和稳定性，本文将详细介绍如何在 Node.js 中使用数据库连接池，包括其原理、实现方式及最佳实践。
数据库连接池的原理与优势
数据库连接池本质上是一个管理数据库连接的缓存对象,当应用需要访问数据库时，不是直接创建新连接，而是从连接池中获取一个可用连接；使用完毕后，连接不会被关闭，而是返回给连接池供后续请求复用，这种方式避免了频繁建立和断开连接的开销，主要包括网络延迟、认证握手和资源分配等，连接池的核心优势在于提高性能、降低资源消耗，并通过限制最大连接数防止数据库过载，从而保障系统的稳定性。
Node.js 中实现连接池的常用方式
在 Node.js 生态中，不同的数据库驱动或 ORM 框架提供了连接池的实现，以下以 MySQL 和 MongoDB 为例，说明连接池的具体配置和使用方法。
MySQL 连接池实现
对于 MySQL 数据库，可以使用 mysql2 或 mysql 模块，以 mysql2 为例，首先安装依赖：
npm install mysql2
然后在代码中创建连接池：
const mysql = require('mysql2/promise');
const pool = mysql.createPool({
host: 'localhost',
user: 'root',
password: 'password',
database: 'test_db',
waitForConnections: true,
connectionLimit: 10, // 最大连接数
queueLimit: 0 // 等待队列的最大长度，0 表示不限制
});
// 使用连接池执行查询
async function query(sql, params) {
const connection = await pool.getConnection();
try {
const [rows] = await connection.query(sql, params);
return rows;
} finally {
connection.release(); // 释放连接回池
}
}
在上述代码中,connectionLimit 设置了连接池的最大容量，waitForConnections 控制当连接池耗尽时是否等待可用连接，通过 pool.getConnection() 获取连接，操作完成后必须调用 release() 将连接归还给池。
MongoDB 连接池实现
MongoDB 的官方 Node.js 驱动 mongodb 内置了连接池功能，安装依赖：
npm install mongodb
创建连接池并使用：
const { MongoClient } = require('mongodb');
const uri = 'mongodb://localhost:27017';
const client = new MongoClient(uri, {
maxPoolSize: 10, // 最大连接数
minPoolSize: 2, // 最小连接数
maxIdleTimeMS: 30000 // 连接在池中的最大空闲时间
});
async function connect() {
await client.connect();
const database = client.db('test_db');
return database.collection('users');
}
// 使用示例
(async () => {
const usersCollection = await connect();
const user = await usersCollection.findOne({ name: 'Alice' });
console.log(user);
})();
MongoDB 的连接池通过 maxPoolSize 和 minPoolSize 控制连接数量，maxIdleTimeMS 可以及时清理闲置连接，避免资源浪费。
连接池的配置与最佳实践
合理配置连接池参数对性能至关重要。maxPoolSize 应根据数据库服务器的承载能力和应用并发量设置，过小会导致请求排队，过大则可能耗尽数据库资源，建议设置 minPoolSize 以保持一定数量的热连接，减少冷启动延迟，在代码中，务必确保连接在使用后被正确释放，避免连接泄漏，可以使用 try-finally 或 async/await 的 try-catch-finally 结构保证连接归还。
相关问答 FAQs
问题 1：连接池中的连接泄漏如何排查？
解答：连接泄漏通常是由于未正确释放连接导致的，可以通过以下方式排查：1）在获取连接时记录日志，并在释放时标记；2）使用 process.on('exit') 监听进程退出，检查是否有未释放的连接；3）部分数据库驱动（如 mysql2）提供了连接池状态查询方法，可通过 pool.pool.allConnections 查看当前连接使用情况。
问题 2：连接池连接数耗尽时，如何优化应用性能？
解答：当连接池耗尽时，可采取以下优化措施：1）调整 maxPoolSize 至合理值，但需平衡数据库负载；2）实现请求队列或重试机制，避免直接拒绝请求；3）对数据库查询进行优化，减少慢查询导致的连接占用；4）考虑使用读写分离或分库分表，分散数据库压力；5）引入缓存层（如 Redis），减少直接数据库访问频率。