MySQL 优雅处理 “MySQL has gone away”

在使用 MySQL 数据库时，经常会遇到一个错误：” MySQL has gone away”。这个错误通常是由于连接超时或者长时间没有活动而导致的。这篇文章将介绍如何优雅地处理这个错误，使得程序不会崩溃，并尽可能少的影响用户体验。

阅读更多：MySQL 教程

什么是 “MySQL has gone away” 错误？

在使用 MySQL 数据库时，我们经常需要与 MySQL 服务器建立连接，并向其发送 SQL 语句进行数据的增删改查操作。如果连接的时间过长或者连接上没有活动，那么 MySQL 服务器会断开与客户端的连接，同时返回一个错误消息：” MySQL has gone away”。

这个错误有多种情况，比如：

网络连接中断，客户端与服务器失去联系。
服务器进程意外关闭，或者出现崩溃。
MySQL 服务器超时关闭了连接。
由于服务器端存在负载均衡，导致 MySQL 服务器发生了故障切换，连接被中断。

由于这个错误的发生原因多种多样，所以对它的处理方式也需要针对不同情况进行优化。

如何处理 “MySQL has gone away” 错误？

方案一：重新连接 MySQL

发生 “MySQL has gone away” 错误时，最简单的处理方法就是重新连接 MySQL。这个思路比较显然，因为我们知道这个错误是由于连接断开引起的，重新连接之后就可以继续执行 SQL 语句了。

以下是一个重连 MySQL 的示例代码：

import mysql.connector

cnx = mysql.connector.connect(user='root', password='123456',
                              host='127.0.0.1',
                              database='test')

try:
    cursor = cnx.cursor()
    query = ("SELECT * FROM orders")
    cursor.execute(query)
    # do something with the cursor
    cursor.close()
except mysql.connector.errors.OperationalError as err:
    if err.errno == mysql.connector.errorcode.CR_SERVER_GONE_ERROR:
        print("MySQL server has gone away, trying to reconnect...")
        cnx.reconnect(attempts=3, delay=0)
        cursor = cnx.cursor()
        query = ("SELECT * FROM orders")
        cursor.execute(query)
        # do something with the cursor
        cursor.close()

cnx.close()

这个示例代码中，我们首先建立了一个 MySQL 连接，然后执行了一些 SQL 语句。如果在执行 SQL 语句时发生了 “MySQL has gone away” 错误，我们就会在错误处理中重新连接 MySQL 并且再次执行 SQL 语句。

你可能会注意到，在重新连接 MySQL 之前，我们使用了 cursor.close() 关闭了之前的游标。这么做是必要的，因为在重新连接 MySQL 之后，原来的游标已经不能再用了。所以我们需要重新创建一个新的游标对象来执行 SQL 语句。

虽然这个方案比较简单，但是也存在需要注意的事项：

只有在 MySQL 连接没有被主动断开时才能使用。
当 MySQL 服务器出现负载过高或者崩溃时，依然会发生 “MySQL has gone away” 错误并且无法处理。

方案二：使用长连接

在第一种方案中，除非连接被主动断开，否则我们才可以重新连接 MySQL。但如果我们使用的是长连接，那么就可以省去频繁的连接操作，提高程序效率。长连接的思想就是在程序中维护一个长时间持久的连接，这个连接可以在多次数据库操作之间得以保持并且不断开。

在 Python 中，使用 mysql.connector 模块提供的 connection.ping() 方法可以判断当前连接是否有效，因此可以按照如下示例代码来实现 MySQL 长连接：

import mysql.connector
import time

cnx = mysql.connector.connect(user='root', password='123456',
                              host='127.0.0.1',
                              database='test',
                              autocommit=True)

while True:
    try:
        cnx.ping(reconnect=True, attempts=3, delay=0)
        cursor = cnx.cursor()
        query = ("SELECT * FROM orders")
        cursor.execute(query)
        # do something with the cursor
        cursor.close()
        time.sleep(60)
    except mysql.connector.errors.OperationalError as err:
        if err.errno == mysql.connector.errorcode.CR_SERVER_GONE_ERROR:
            print("MySQL server has gone away, trying to reconnect...")
            cnx.reconnect(attempts=3, delay=0)
        else:
            print("MySQL error occurred: {}".format(err))

cnx.close()

这个示例代码中，我们首先建立了一个 MySQL 连接，并使用 cnx.ping() 方法来判断连接是否有效。如果连接失效，我们会在错误处理中使用 cnx.reconnect() 方法重新连接 MySQL。重要的是要注意将 autocommit 设置为 True，以保证数据插入和更新的立即生效。

需要注意的是，在使用长连接时，有几个需要特别留意的问题：

MySQL 服务器会定期清理长时间没有活动的连接，因此如果长连接保持时间过长，连接也可能会被服务器断开。
长连接会占用 MySQL 服务器的资源，因此如果连接数过多会导致服务器负载过高。

方案三：使用数据库连接池

数据库连接池是将多个数据库连接预先放置在一起以便重复使用的技术。这样，应用程序就可以从连接池中获取连接并执行数据库操作，然后将连接释放回连接池中供下次复用。这种技术能够提高数据库连接的使用效率，并且减少服务器负载。

在 Python 中，我们可以使用第三方模块如 PyMySQL 等自带连接池。以下是一个使用 PyMySQL 连接池的示例代码：

import pymysql
from pymysql import connections

config = {
    'user': 'root',
    'password': '123456',
    'host': '127.0.0.1',
    'database': 'test'
}

class MySQLPool(object):
    """
    create a pool when connect mysql, which will decrease the time spent in 
    request connection, create connection and close connection.
    """
    def __init__(self, host='127.0.0.1', port=3306, user='root', password='123456', database='test', pool_name=None,
                 pool_size=10, pool_max_size=50, pool_overflow=10, pool_recycle=-1):
        self.host = host
        self.port = port
        self.user = user
        self.password = password
        self.database = database
        self.charset = None

        self._pool_name = pool_name
        self._pool_size = pool_size
        self._pool_max_size = pool_max_size
        self._pool_overflow = pool_overflow
        self._pool_recycle = pool_recycle

        self._connection_pool = None
        self._initialize_pool()

    def _initialize_pool(self):
        pool = connections.SmartConnectionPool(
            name=self._pool_name or 'DefaultPool',
            pool_size=self._pool_size or 10,
            maxsize=self._pool_max_size or 50,
            overflow=self._pool_overflow or 10,
            recycle=self._pool_recycle or -1,
            host=self.host,
            port=self.port,
            user=self.user,
            password=self.password,
            database=self.database,
            charset=self.charset,
            use_unicode=True,
        )
        self._connection_pool = pool

    def get_connection(self):
        return self._connection_pool.get_connection()

    def release(self, conn):
        return self._connection_pool.release(conn)

    def execute(self, sql, args=None):
        conn = self.get_connection()
        cursor = conn.cursor()
        cursor.execute(sql, args)
        result = cursor.fetchall()
        self.release(conn)
        return result

db_pool = MySQLPool(**config)

# 使用数据库连接池执行 SQL 语句
def query_orders():
    query = "SELECT * FROM orders"
    return db_pool.execute(query)

在这个示例代码中，我们首先使用 PyMySQL 创建了一个 MySQL 连接池，并定义了 get_connection() 和 release() 方法用于获取和释放连接。在执行 SQL 语句时，我们会通过 get_connection() 方法获取一个 MySQL 连接，并在执行完毕后调用 release() 方法将连接释放回连接池。

尽管连接池能够优化程序执行效率，但也需要注意几个问题：

连接池的大小需要在应用程序设计时谨慎考虑，过大的连接池会占用过多系统资源。
在一些高负载的应用程序中，过小的连接池会导致连接池中没有可用的连接，从而降低整体程序的性能。

总结

” MySQL has gone away” 错误可能会在 MySQL 数据库的连接断开时发生，但是我们可以通过选择不同的处理方法优雅地处理它，从而优化程序的执行效率并且减少对用户的影响。以上介绍了重新连接 MySQL、使用长连接和使用数据库连接池三种处理方法，在实际应用中可以根据具体需求灵活选择。同时，在使用中需要注意长连接和连接池的大小问题，以及及时释放数据库连接以避免资源浪费。