SQL Server 連接共用 (ADO.NET)

發行項
11/05/2024

連接到資料庫伺服器通常需要執行幾個很費時的步驟。必須要建立實體頻道 (如通訊端或具名管道)，必須建立與伺服器的初始信號交換、必須剖析連接字串資訊、伺服器必須要驗證連接，以及必須檢查是否已在現行異動中登記等。

實際上，大部分應用程式僅使用一個或幾個不同的連接組態。這表示應用程式執行期間，將會重複開啟及關閉許多相同的連接。為了減少開啟連接的成本，ADO.NET 會使用名為連接共用的最佳化技術。

連接共用可減少開啟新連接的必要次數。「共用器」會維護實體連線的擁有權。它藉由讓每個指定連接組態的作用中連接集保持運行狀態，來管理連接。只要使用者針對連接呼叫 Open，共用器便會查看集區中是否有可用的連接。如果共用的連接可用，則共用器會將其傳回至呼叫端，而不會開啟新的連接。應用程式針對連接呼叫 Close 時，共用器會將其傳回至共用的作用中連接集，而不會真正關閉它。連接一旦傳回至集區，便已備妥在下一次 Open 呼叫中重複使用。

只能共用具有相同組態的連接。 ADO.NET 會同時保持數個集區，每個設定一個集區。使用整合安全性時，會按連接字串及 Windows 識別將連接分成多個集區。連接也會根據是否登記於異動中而進行共用。當使用 ChangePassword 時，SqlCredential 執行個體會影響連線集區。即使使用者 ID 和密碼相同，不同的 SqlCredential 執行個體仍將使用不同的連線集區。

共用連接可顯著提高應用程式的效能及延展性。依預設，ADO.NET 會啟用連接共用。除非您明確停用，否則在應用程式中開啟及關閉連接時，共用器會對連接進行最佳化。您也可提供幾個連接字串修飾詞，以控制連接共用行為。如需詳細資訊，請參閱此主題稍後的＜使用連接字串關鍵字控制連接共用。

注意

啟用連線集區時，若發生逾時錯誤或其他登入錯誤，就會擲回例外狀況，且在接下來五秒的「封鎖期間」內，後續連接嘗試都會失敗。如果應用程式嘗試在封鎖期間內連接，將再次擲回第一個例外狀況。封鎖期間結束後若仍失敗，會造成新的封鎖期間，且時間為前一次封鎖期間的兩倍，最長一分鐘。

集區建立及指派

第一次開啟連接時，會根據精確的比對演算法建立連接集區，該演算法可將集區與連接中的連接字串相關聯。每個連接集區與不同的連接字串相關聯。開啟新連接時，如果連接字串與現有集區並不完全相符，則會建立新集區。每個「Windows 身分識別」都會針對每個「處理序」、每個「應用程式定義域」、每個「連接字串」，以及在使用整合式安全性時共用連線。連接字串必須完全符合；以不同順序針對同一連接所提供的關鍵字將會個別共用。

在下列 C# 範例中，會建立三個新的 SqlConnection 物件，但是只需要兩個連接集區來管理它們。請注意，第一個及第二個連接字串的不同之處在於指派給 Initial Catalog 的值不同。

using (SqlConnection connection = new SqlConnection(
  "Integrated Security=SSPI;Initial Catalog=Northwind"))
    {
        connection.Open();
        // Pool A is created.
    }

using (SqlConnection connection = new SqlConnection(
  "Integrated Security=SSPI;Initial Catalog=pubs"))
    {
        connection.Open();
        // Pool B is created because the connection strings differ.
    }

using (SqlConnection connection = new SqlConnection(
  "Integrated Security=SSPI;Initial Catalog=Northwind"))
    {
        connection.Open();
        // The connection string matches pool A.
    }

重要

Microsoft建議您使用可用的最安全驗證流程。如果您正在連接 Azure SQL，建議使用的驗證方法為 Azure 資源受控識別。

如果連接字串中未指定 Min Pool Size 或其指定為零，則會在一段非作用中期間後關閉集區中的連接。不過，如果指定的 Min Pool Size 大於零，則在卸載 AppDomain 且處理序結束之前，不會損毀連接集區。維護非作用中或空的集區僅會導致最小的系統負荷量。

注意

發生嚴重錯誤 (如容錯移轉) 時，會自動清除集區。

新增連線

針對每個唯一連接字串可建立連接集區。建立集區時，會建立多個連接物件並加入集區，以滿足最小集區大小需求。視需要將連線新增至集區，最多可達指定的集區大小上限 (預設值為 100)。連接關閉或處置時，會被釋放回集區。

要求 SqlConnection 物件時，如果存在可用的連接，則會從集區取得該物件。若要連接可用，則連接必須未使用、具有相符的異動內容或不與任何異動內容關聯，並具有到伺服器的有效連結。

連接共用器會藉由重新配置釋放回集區的連接，來滿足連接的請求。如果已達到最大集區大小，但仍沒有可用的連接，則會將要求排入佇列。然後，共用器會嘗試回收任何連線，直到達到逾時為止 (預設值為 15 秒)。如果連接逾時之前共用器無法滿足要求，則會擲回例外狀況。

警告

強烈建議您在使用完連接後一律關閉該連接，以便將連接傳回集區。您可以使用 Connection 物件的 Close 或 Dispose 方法，或透過開啟 C# 中之 using 陳述式或 Visual Basic 中之 Using 陳述式內的所有連線來執行此動作。可能不會將未明確關閉的連接加入或傳回集區。如需詳細資訊，請參閱使用陳述式或操作說明：處置系統資源 (Visual Basic)。

注意

請不要在您類別之 Close 方法中的 Dispose、Connection 或任何其他 Managed 物件上呼叫 DataReader 或 Finalize。在完成項中，只需釋放類別直接擁有的 Unmanaged 資源。如果類別未擁有任何 Unmanaged 資源，請不要在類別定義中包含 Finalize 方法。如需詳細資訊，請參閱記憶體回收。

如需與開啟及關閉連線相關聯之事件的詳細資訊，請參閱 SQL Server 文件中的 Audit Login 事件類別與 Audit Logout 事件類別。

移除連線

如果集區中的連接已閒置大約 4 到 8 分鐘，或如果共用器偵測到與伺服器的連接已嚴重損毀，則連接共用器會從集區中移除該連接。請注意，只有嘗試與伺服器進行通訊後，才能偵測到嚴重損毀的連接。如果發現連接已不再連接到伺服器，則會將其標記為無效。只當關閉或回收無效的連接時，才會將它們從連接集區中移除。

如果連接是與已消失的伺服器連接，即使連接共用器尚未偵測到已嚴重損毀的連接並將其標記為無效，此連接還是會從集區中建立。這是因為檢查連接是否仍然有效的額外負荷抵銷了集區的優點，它導致了與伺服器之間的往返通訊。發生此情況時，第一次嘗試使用該連接時將偵測到連接已嚴重損毀，並擲回例外狀況。

清除集區

ADO.NET 2.0 引進兩種清除集區的新方法：ClearAllPools 與 ClearPool。 ClearAllPools 會清除指定提供者的連接集區， ClearPool 會清除與特定連接相關聯的連接集區。如果呼叫時有正在使用中的連接，則會適當地標記它們。而當連接關閉時，會捨棄它們，而不是將其傳回集區。

交易支援

從集區中描繪連接，並根據異動內容進行指派。除非已在連接字串中指定 Enlist=false，否則連接集區會確保將連接登記在 Current內容中。連接關閉並傳回到具有已登記 System.Transactions 異動的集區時會先擱置。如果下一個要求發出時此連接是可用狀態，具有相同 System.Transactions 異動之連接集區就會傳回相同的連接。如果這類要求發出，但沒有可用的共用連接，則會從集區的非交易部分建立連接並登記。如果共用的連接可用，則共用器會將其傳回至呼叫端，而不會開啟新的連接。

連接關閉時，會根據其異動內容將其釋放回集區，並置於適當的子區塊中。因此，即使分散式交易仍處於暫止狀態，您仍可以關閉連接，而不會產生錯誤。這可讓您稍後再認可或中止分散式異動。

使用連接字串關鍵字控制連接共用

ConnectionString 物件的 SqlConnection 屬性支援連接字串索引鍵/值配對，這些配對可用於調整連接共用邏輯的行為。如需詳細資訊，請參閱ConnectionString。

集區片段

集區片段是許多 Web 應用程式中的常見問題，這些應用程式可能會建立大量集區，並且直至處理序結束後才釋放它們。這會使大量連接保持開啟狀態並消耗記憶體，導致效能降低。

因整合式安全性而產生的集區片段

可根據連接字串及使用者識別共用連接。因此，如果您在網站上使用基本驗證或 Windows 驗證，並使用整合安全性登入，則每個使用者會獲得一個集區。雖然這會提升單一使用者之後續資料庫要求的效能，但該使用者無法利用其他使用者的連接。這也會導致每個使用者至少存在一個與資料庫伺服器的連接。這是特定 Web 應用程式架構的副作用，是開發人員在針對安全性與稽核需求方面必須考量的問題。

因多個資料庫而產生的集區片段

許多網際網路服務提供者在單一伺服器上裝載多個網站。他們可以使用單一資料庫確認表單驗證登入，然後開啟該使用者或使用者群組之特定資料庫的連接。驗證資料庫的連接可供所有人共用和使用。不過，每個資料庫存在單獨的連接集區，而這會增加伺服器連接的數目。

這也是應用程式設計的副作用。有一個比較簡單的方法可避免此副作用，同時不會影響連接到 SQL Server 時的安全性。連接到伺服器上的同一個資料庫，而不是連接到每個使用者或群組的個別資料庫，然後執行 Transact-SQL USE 陳述式，以變更為想要的資料庫。下列程式碼片段會示範如何建立與 master 資料庫的初始連接，然後切換至 databaseName 字串變數中指定之目標資料庫。

' Assumes that command is a SqlCommand object.
command.Text = "USE DatabaseName"
Using connection As New SqlConnection(connectionString)
    connection.Open()
    command.ExecuteNonQuery()
End Using

// Assumes that command is a SqlCommand object.
command.Text = "USE DatabaseName";
using (SqlConnection connection = new SqlConnection(
  connectionString))
  {
    connection.Open();
    command.ExecuteNonQuery();
  }

應用程式角色與連接共用

呼叫 sp_setapprole 系統預存程序來啟動 SQL Server 應用程式角色後，便無法重設該連接的安全性內容。不過，啟用共用後，連接會傳回到集區，並且在重複使用共用連接時發生錯誤。

另請參閱

連接共用
SQL Server and ADO.NET (SQL Server 和 ADO.NET)
效能計數器
ADO.NET 概觀 \(部分機器翻譯\)

共用方式為