以下讨论基于:

$ go version
go version go1.10.3 linux/amd64

1. sql库和driver的关系

sql库定义了一系列SQL接口，由driver库去实现，达到屏蔽不同DB类型操作细节的目的。

sql库的主要逻辑定义在sql.go，接口定义在driver.go。

sql库提供一个Register()函数，每一个driver库在init()的时候需要调用该函数注册自己实现的Driver接口，这个接口仅有一个函数：Open()

2. Open()

sql库中的Open()和driver的Open()不太一样。

sql库中的Open()更像是Init，它初始化了一个对某个DB实例的handle，之后只要对这个handle进行操作即可，但它并没有真正的去尝试连接。

driver中的Open()更像是Connect，它是实实在在地往某个DB实例创建一个session。

2.1 sql’s Open()

sql.go中定义了一个Open()函数，这个函数会判断driver是否实现了DriverContext接口，该接口仅有一个函数：OpenConnector()。

如果driver实现了DriverContext，那么就会使用它创建一个Connector；否则，使用sql库自身定义的dsnConnector类型来构造一个Connector.

区别在于，实现了DriverContext的driver可以自己定义Connector的行为. 默认的dsnConnector在调用Connect()的时候仅仅执行driver的Open()函数。

（mysql和pg用的都是默认的dsnConnector）

接下来，有了Connector后，我们并没有直接使用它去连接DB，而是把用它来构造一个DB的结构体:

func OpenDB(c driver.Connector) *DB {
    ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
    db := &DB{
        connector:    c,
        openerCh:     make(chan struct{}, connectionRequestQueueSize),
        resetterCh:   make(chan *driverConn, 50),
        lastPut:      make(map[*driverConn]string),
        connRequests: make(map[uint64]chan connRequest),
        stop:         cancel,
    }

    go db.connectionOpener(ctx)
    go db.connectionResetter(ctx)

    return db
}

接着，会起两个goroutine:

  1. 用来接收连接的请求，每当需要Query, Exec,…的时候，这个goroutine负责调用Connector的Connect()函数（默认就是调用driver的Open()）来创建一个session.

    需要注意的是，并不是所有连接请求都会经过这个goroutine，只有新创建的连接才会经过它；如果是复用已有的连接，则不会经过这个goroutine.

  2. 用来接收reset的请求

2.2 driver’s Open()

现在，看看当一个连接请求来临的时候，发生了什么。

首先，需要回答什么时候会有连接请求。如上所述，sql库的Open()并没有向DB实例创建一个连接，而只有当通过*sql.DB执行诸如Query()，Exec()等动作的时候才“可能”去创建连接。

以Query()为例，它首先会创建或者复用一个连接，假设现在我们是创建一个新的连接，乐观的情况下，它其实只是调用了driver的Open()函数，然后将返回的Conn和*sql.DB一起，构造一个sql.driverConn结构体。

然后，使用这个*sql.driverConn进行后续的Query操作。

这个Open()函数，大多数driver都会尝试连接DB实例，然后完成一些握手协议之类的。需要注意的是，这里的所有操作都不带context。这意味着，如果你在执行dial()的时候阻塞了，那么你将一直阻塞。为了防止这种情况的发生，driver一般都会检查dsn(连接字串)，如果其中带有超时的设置(e.g. mysql: timeout=5s, postgres: connect_timeout=5)，那么会调用net.DialTimeout()去创建连接。

3. Query()

2.2节说了Query()的前半部分操作，即创建一个到DB实例的连接。接下去，sql库会判断driver的这个Conn是否实现了driverQueryerContext的接口（实现QueryContext()函数），如果有的话，会调用带context的接口；否则，context不会在Query过程中起作用。

4. Ping()

Ping()和Query()的流程类似，会先创建一个连接（调用driver的Open()）。当且仅当driver实现了Ping()，才会继续调用driver的Ping()；否则， 直接退出。

并不是所有的driver都实现Ping()，例如，mysql实现了，但是pg没有。

在sql库中对Ping()的描述如下：

Ping verifies a connection to the database is still alive, establishing a connection if necessary.

而实际上(截止: Feb.20.2019)，pq没有实现这个接口；而mysql的master分支已经比较正确的实现了(最新的tag:v1.4.1中依然存在bug，见这里)，即如果有一个sql.DB对象，循环地执行Ping()操作，当DB关闭之后，Ping()返回失败；而DB再次启动之后，Ping()又返回成功，并且这个对象也可以继续使用。

对于pq而言，只能通过执行一些命令(e.g. db.Exec(";"))来检查DB的连通性了。

注意: 这个Ping是指应用层的Ping，例如对于mysql而言，它是先完成了Connection Phase，然后在Command Phase进行的。成功意味着：

如果你只是想判断DB服务是否启动，也即DB是否监听响应的IP和端口，而不在乎DB是否可以对外提供服务，那么你应该通过以下几种方式中的一种：

5. 小结

在和DB实例进行交互的时候，有以下两种情况可能导致阻塞：

  1. 第一次连接DB实例
  2. 在成功连接实例以后执行操作（ping, query, exec,…）

为了防止第一种，在dsn(connstring)中加入超时；为了防止第二种，在操作时加入context.