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  • 2020-07-23 17:51:04

    一、什么是连接池?

    数据库连接池负责分配、管理和释放数据库连接,它允许应用程序重复使用一个现有的数据库连接,而不是再重新建立一个;

    释放空闲时间超过最大空闲时间的数据库连接来避免因为没有释放数据库连接而引起的数据库连接遗漏。

    ———以上参考《百度百科》

    二、为什么使用数据连接池

    建立一个数据库连接是一件非常耗时(消耗时间)耗力(消耗资源)的事情。之所以会这样,是因为连接到数据库服务器需要经历几个漫长的过程:建立物理通道(例如套接字或命名管道),与服务器进行初次握手,分析连接字符串信息,由服务器对连接进行身份验证,运行检查以便在当前事务中登记等等。

    连接池就是这样一个容器:它存放了一定数量的与数据库服务器的物理连接。因此,当我们需要连接数据库服务器的时候,只需去池(容器)中取出一条空闲的连接,而不是新建一条连接。这样的话,我们就可以大大减少连接数据库的开销,从而提高了应用程序的性能。

    三、数据库连接池的工作原理

    连接池的工作原理主要由三部分组成,分别为

    • 连接池的建立
    • 连接池中连接的使用管理
    • 连接池的关闭

    第一、连接池的建立。
      一般在系统初始化时,连接池会根据系统配置建立,并在池中创建了几个连接对象,以便使用时能从连接池中获取。连接池中的连接不能随意创建和关闭,这样避免了连接随意建立和关闭造成的系统开销。

    Java中提供了很多容器类可以方便的构建连接池,例如Vector、Stack等。

    第二、连接池的管理。
      连接池管理策略是连接池机制的核心,连接池内连接的分配和释放对系统的性能有很大的影响。其管理策略是:

    当客户请求数据库连接时,

    • 1)如果池中有空闲连接可用,返回该连接。
    • 2)如果没有空闲连接,池中连接都已用完,创建一个新连接添加到池中。
    • 3)如果池中连接已达到最大连接数,请求按设定的最大等待时间进入等待队列直到有空闲连接可用。
    • 4)如果超出最大等待时间,则抛出异常给客户。

    当客户释放数据库连接时,先判断该连接的引用次数是否超过了规定值,如果超过就从连接池中删除该连接,否则保留为其他客户服务。

    该策略保证了数据库连接的有效复用,避免频繁的建立、释放连接所带来的系统资源开销。

    如果连接长时间空闲,或检测到与服务器的连接已断开,连接池管理器也会将该连接从池中移除。

    第三、连接池的关闭。
    当应用程序退出时,关闭连接池中所有的连接,释放连接池相关的资源,该过程正好与创建相反。

    四、连接池需要注意的点

    1、并发问题

    为了使连接管理服务具有最大的通用性,必须考虑多线程环境,即并发问题。

    这个问题相对比较好解决,因为各个语言自身提供了对并发管理的支持像java,c#等等,使用synchronized(java)lock(C#)关键字即可确保线程是同步的。

    2、事务处理

    我们知道,事务具有原子性,此时要求对数据库的操作符合“ALL-OR-NOTHING”原则,即对于一组SQL语句要么全做,要么全不做。

    我们知道当2个线程共用一个连接Connection对象,而且各自都有自己的事务要处理时候,对于连接池是一个很头疼的问题,因为即使Connection类提供了相应的事务支持,可是我们仍然不能确定那个数据库操作是对应那个事务的,这是由于我们有2个线程都在进行事务操作而引起的。

    为此我们可以使用每一个事务独占一个连接来实现,虽然这种方法有点浪费连接池资源但是可以大大降低事务管理的复杂性。

    3、连接池的分配与释放

    连接池的分配与释放,对系统的性能有很大的影响。合理的分配与释放,可以提高连接的复用度,从而降低建立新连接的开销,同时还可以加快用户的访问速度。

    对于连接的管理可使用一个List。即把已经创建的连接都放入List中去统一管理。每当用户请求一个连接时,系统检查这个List中有没有可以分配的连接。如果有就把那个最合适的连接分配给他,如果没有就抛出一个异常给用户。

    4、连接池的配置与维护

    连接池中到底应该放置多少连接,才能使系统的性能最佳?

    系统可采取设置**最小连接数(minConnection)最大连接数(maxConnection)**等参数来控制连接池中的连接。

    比方说,最小连接数是系统启动时连接池所创建的连接数。如果创建过多,则系统启动就慢,但创建后系统的响应速度会很快;如果创建过少,则系统启动的很快,响应起来却慢。这样,可以在开发时,设置较小的最小连接数,开发起来会快,而在系统实际使用时设置较大的,因为这样对访问客户来说速度会快些。

    最大连接数是连接池中允许连接的最大数目,具体设置多少,要看系统的访问量,可通过软件需求上得到。

    如何确保连接池中的最小连接数呢?

    有动态和静态两种策略。
    动态即每隔一定时间就对连接池进行检测,如果发现连接数量小于最小连接数,则补充相应数量的新连接,以保证连接池的正常运转。静态是发现空闲连接不够时再去检查。

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    防止数据库连接池耗尽的超时时间设置

    中文社区 (MOSC)

    中间件 (MOSC)

    0 Replies

    Last updated on March 27, 2015

    1 WebLogic Server自动回收使用超时的连接

    WebLogic Server 数据源的配置项: Admin Console -> JDBC Data Source: Configuration: Connection Pool -> "Inactive Connection Timeout"

    设置为大于0的秒数。WebLogic Server 将自动检测出使用时间过长的连接并强制收回, 输出警告信息到日志文件:BEA-001153: Forcibly releasing inactive connection. 占用时间过长的连接分为两种情形: 一是应用程序有bug, 没有调用javax.sql.Connection.close()归还连接, 另一种是长时间执行SQL一直没有完成。

    2 设置 JDBC SQL Statement Timeout

    WebLogic Server 数据源的配置项: Admin Console -> JDBC Data Source: Configuration: Connection Pool -> "Statement Timeout"

    设置为大于0的秒数。当SQL语句执行时间过长, 超过这个时间时Oracle JDBC驱动程序会抛出java.sql.SQLException: ORA-01013: user requested cancel of current operation. 这个特性依赖于JDBC驱动程序如何实现java.sql.Statement.setQueryTimeout()方法。

    3 JDBC driver Socket Timeout

    WebLogic Server 数据源的配置项: Admin Console -> JDBC Data Source: Configuration: Connection Pool, 在"Properties"输入框输入属性名字和值,每行一个。例如 Oracle JDBC driver 支持的:

    oracle.net.READ_TIMEOUT=30000

    oracle.jdbc.ReadTimeout=30000

    当 Socket 操作因为网络问题或者数据库服务器端没有回应导致超过这个时间, Oracle JDBC driver 会抛出 java.sql.SQLRecoverableException:To view full details, sign in with your My Oracle Support Community account.

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  • 数据库连接

    千次阅读 2022-02-11 16:48:34
    什么是数据库连接 数据库连接(connection pool)是程序启动时建立多个数据库连接,并将这些连接组成一...对于业务请求而言,直接利用连接中的可用连接,避免了数据库连接的创建和释放,从而缩减了系统整体响应时间

    什么是数据库连接池

    数据库连接池(connection pool)是程序启动时建立多个数据库连接,并将这些连接组成一个连接池,统一进行管理,由程序动态地对池中的链接进行申请,使用,释放。

    为什么使用连接池

    1. 资源复用

    数据库连接得到复用,避免了频繁的创建、释放连接带来的性能开销,减少内存碎片。

    1. 更快的系统相应速度

    数据库连接池初始化时,已经创建多个数据库连接置于池中备用。此时连接的初始化工作已经完成。对于业务请求而言,直接利用连接池中的可用连接,避免了数据库连接的创建和释放,从而缩减了系统整体响应时间。

    1. 统一的连接管理,避免数据库连接泄露

    数据库连接由连接池统一管理,最后由连接池统一对连接进行析构,防止有连接没有析构,导致资源泄露

    1. 避免多个线程同时使用一个连接

    数据库连接并不是线程安全的,连接池可以防止多个线程同时使用一个连接。

    那可不可以一个线程绑定一个线程呢?

    这样肯定是可以的,但是如果这样的话,代码的耦合性太高。使用连接池的方式,耦合性低,可修改性更好。

    数据库连接的生命周期

    1. TCP三次握手

    2. Mysql认证三次握手

    3. SQL执行

    4. Mysql的关闭

    5. TCP四次挥手

    所以数据库连接一般使用的是长连接,如果每次执行SQL都要新建连接的话,连接和释放的代价太大。

    数据库连接池使用的也是长连接。

    img

    数据库连接池运行机制

    从连接池获取或创建可用连接;

    使用完毕后,把连接返回给连接池;

    在系统关闭前,断开所有连接并释放连接占用的系统资源;

    img

    连接池和线程池的关系

    连接池和线程池的区别

    • 线程池:主动调用任务,当任务队列不为空的时候从队列取任务执行。
    • 连接池:被动被任务使用。当某个任务需要操作数据库时,从连接池中取出一个连接对象,当任务使用完该连接对象后,将该连接对象返还给连接池。

    连接池可以和线程池一起使用,一般连接池连接数量和线程池线程数量一致。

    连接池设计

    连接池CDBPool设计

    构造函数

    img

    初始化

    img

    获取连接

    img

    归还连接

    img

    线程池析构

    img

    析构连接池的时候,需要注意析构的顺序:

    1. 先销毁线程池,确保所有任务都已经执行完退出,已经归还了数据库连接;
    2. 再去销毁连接池

    数据库重连机制

    Mysql和redis

    Mysql重连机制

    设置启用自动重连

    my_bool reconnect = true;

    mysql_options(m_mysql, MYSQL_OPT_RECONNECT, &reconnect); // 配合mysql_ping实现自动重连

    检测连接是否正常

    int STDCALL mysql_ping(MYSQL *mysql);

    描述:

    检查与服务端的连接是否正常。连接断开时,如果自动重新连接功能未被禁用,则尝试重新连接服务

    器。该函数可被客户端用来检测闲置许久以后,与服务端的连接是否关闭,如有需要,则重新连接。

    返回值:

    连接正常,返回0;如有错误发生,则返回非0值。返回非0值并不意味着服务器本身关闭掉,也有可能

    是网络原因导致网络不通。

    Redis重连机制

    1. 使用之前检测连接是否可用

    2. 使用过程中出现连接异常则释放异常

    3. 下一次使用该连接的时候如果发现连接不可用则重新初始化

    连接池连接数量设置

    连接数设置成多少比较合适?

    一般经验公式,如果CPU核数是N

    1. 对于计算密集型,连接数和线程数设置成N + 1;
    2. 对于io密集型,设置成 2 * N + 2。
    3. 对于计算+io密集型,可以算一下计算时间占总的任务时间的比例,最后算出单个CPU的饱和线程数量,同个这个来设置线程数和连接数。

    执行同一个任务:

    1. 计算时间,不调用设计io的函数
    2. 计算时间+io时间 = 总的任务时间。

    单个CPU的饱和线程数 = 1 / (计算时间 / 总的任务时间)

    最终线程数 = 单个CPU的饱和线程数 * CPU核数

    上面的这些,仅仅是经验公式,最终还是要根据具体业务结合在一起,经过大量测试,设置适合的参数。

    展开全文
  • SpringBoot笔记 —— 数据库连接

    千次阅读 2021-11-12 23:48:48
    首先写一个测试类,来看一下连接的运行过程 package com.demo.spring.test; import org.apache.commons.dbcp2.BasicDataSource; import java.sql.Connection; import java.sql.PreparedStatement; import java....

    在这之前,我们使用的都是JDBCUtil工具类来获取数据库的连接,但是实际上是每次执行方法都新建一条连接(一般的方法流程是建立连接,执行sql,释放连接)。频繁的创建连接,和断开连接不仅麻烦,而且需要消耗的资源也很大。

    我们可以使用连接池,来避免每个方法执行时都新建一条连接。连接池中有着多条已经建立好并且不会断开的连接,当方法或者说客户需要数据库连接时,就从连接池中获取一条连接,然后使用,使用完成后调用close方法。这里的close方法的作用不是关闭连接,而是将连接放回连接池,让其他客户使用。

    连接池的原理是:

    1. 事先创建一个类似于JDBCUtil一样的工具类,这个工具类里面存放着连接池的信息。这些信息包括一个连接池的实例DataSource,连接池的大小,也就是最多可以存放多少条连接,以及连接数据库的各项信息。最后有一个方法,让外界可以调用这个方法从而获取连接池里面的连接。
    2. 当客户需要数据库连接时,先向连接池进行请求
      (1)连接池中有空闲连接,则分配给客户使用,并将该连接置为“正在使用”状态
      (2)连接池中没有空闲连接,则查看连接池的连接数是否超过最大值
      ————(a)如果没超过,则创建一条新的连接,并返回给客户使用,并将该连接置为“正在使用”状态
      ————(b)如果已经超过,则客户进入等待状态,超出等待时间则返回异常信息
      (3)客户使用连接完毕后,调用close方法,将连接从“正在使用状态”置为“空闲状态”,从而让其他客户使用

    使用连接池还有一个好处,如果在使用过程中,mysql数据库突然离线,那么以前的JDBCUtil数据库只会进行一次连接,连接断开也不会重新连接。而客户获取连接池中的连接时,如果连接断开,就会选择另外一条连接,并且尝试重新建立数据库的连接。

    首先写一个测试类,来看一下连接池的运行过程

    package com.demo.spring.test;
    import org.apache.commons.dbcp2.BasicDataSource;
    
    import java.sql.Connection;
    import java.sql.PreparedStatement;
    import java.sql.ResultSet;
    import java.sql.SQLException;
    public class DBCPTest {
        public static void main(String[] args) throws SQLException {
            // 创建连接池
            BasicDataSource bds = new BasicDataSource();
            // 配置连接池大小,这里数字为5说明连接池中最多有5条连接
            bds.setInitialSize(5);
            //配置连接信息
            bds.setUrl("jdbc:mysql://master:3306/show1");
            bds.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver");
            bds.setUsername("root");
            bds.setPassword("123456");
    
            //获取连接
            Connection connection = bds.getConnection();
            PreparedStatement statement = connection.prepareStatement("select * from userInfo");
            ResultSet resultSet = statement.executeQuery();
            while (resultSet.next()){
                System.out.println(resultSet.getString("username"));
            }
            // 关闭连接 等于重新放回连接池
            connection.close();
        }
    
    }
    
    

    在这里插入图片描述
    结果是正确的,成功获取了userInfo表里面的数据

    写一个连接池的工具类,并且用这个工具类来修改Dao层的代码

    package com.demo.spring.util;
    import org.apache.commons.dbcp2.BasicDataSource;
    
    import java.sql.Connection;
    import java.sql.SQLException;
    public class DBCPUtil {
        private static BasicDataSource bds;
        static {
            System.out.println("创建连接池");
            bds = new BasicDataSource();
            // 配置连接池大小
            bds.setInitialSize(5);
            //配置连接信息
            bds.setUrl("jdbc:mysql://master:3306/show1");
            bds.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver");
            bds.setUsername("root");
            bds.setPassword("123456");
        }
    
        public static Connection getConn(){
            System.out.println("获取连接");
            try {
                return bds.getConnection();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return null;
        }
    }
    
    
    package com.demo.spring.mvc.dao;
    
    import com.demo.spring.mvc.bean.User;
    import com.demo.spring.util.DBCPUtil;
    import com.demo.spring.util.JDBCUtil;
    
    import java.sql.Connection;
    import java.sql.PreparedStatement;
    import java.sql.ResultSet;
    import java.sql.SQLException;
    
    public class UserDao {
        public User loginDao(String username){
            User user = null;
            try{
                Connection conn = DBCPUtil.getConn();
                String sql = "select * from userInfo where username=?";
                PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql);
                ps.setString(1,username);
                ResultSet rs = ps.executeQuery();
                if(rs.next()){
                    user=new User();
                    user.setId("id");
                    user.setUsername(rs.getString("username"));
                    user.setPassword(rs.getString("password"));
                }
                rs.close();
                ps.close();
                conn.close();
    
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
            return user;
        }
    }
    
    

    其余部分的代码与之前的博客里面写的一样,这里只需要用连接池改造Dao层的代码即可,
    博客地址是SpringBoot笔记 —— 使用MVC和三层架构模拟网站用户登录检查

    在这里插入图片描述
    可以成功进行登录信息检查

    之后每一次在浏览器的地址栏修改username和password,都会导致重新获取一次连接池中的连接
    在这里插入图片描述

    展开全文
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数据库时间池怎么查询