简析数据库连接池

Posted 2021-04-06 IT小白架构师之路

连接池

前言

各位老友好，我是IT小白闯天下，今日我想带领大家学习的是，数据库连接池，每一位后台开发的朋友，后台作为前台的数据存储与支撑，对数据库操作是一个必不可少的开发过程，每次对数据库操作时都需要与数据库建立连接，那么使用数据库连接池可以高效率的完成数据库的数据连接对象管理，那么到底什么是数据库连接池呢？

数据库连接池：

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。这项技术能明显提高对数据库操作的性能。

怎么理解呢：就是每次去操作数据库的时候，都需要与数据量进行连接，当我们完成数据操作的时候，就将连接释放，供别人使用。那每次操作都需要去建立连接，这样子不能将已创建的连接进行最大利用，且每次创建的时候，都需要耗费时间，还有一种情况是，创建完连接之后，没有将连接释放，从而浪费这个连接对象，数据库连接池就是将数据库连接进行统一管理，从而提升对数据库操作的性能及简化整个操作过程。

连接池

参数介绍

那么数据库连接池使用的过程，肯定要限制最小的链接数量来满足项目的日常使用，也要限制最大连接数量，保证数据库的性能（过多的连接会影响到数据库的性能），那么使用连接池的时候，有哪些参数呢？这里列举了一个重要的参数：

最大连接数（maxActive）

连接池支持的最大连接数，最多能支持的连接数。

最大空闲连接数（maxIdle）

连接池中最多可空闲的连接数量，其余空闲的会被释放，来保证性能。

最小空闲连接数（minldle）

释放连接时，最少保留的空闲的连接数量。

初始化连接数（initialSize）

数据库初始化时，创建的连接数量。

最大等待时间（maxWait）

连接池中连接用完时,新的请求等待时间,毫秒

最大闲置时间（removeAbandonedTimeout）

当连接一直没程序使用时，超过此时间，此链接会被回收到连接池中。

最大空闲时间（minEvictableIdleTimeMillis）

当此链接在连接池中闲置超过此时间，此连接会被释放。

连接池

工作流程介绍

连接池通过程序计算，将数据库连接最大化利用，那么它的工作原理是什么呢？我们来看下面这张图。

数据库连接池工作流程

数据库连接池工作流程

（1）建立数据库连接池对象（服务器启动）。
（2）按照事先指定的参数创建初始数量的数据库连接（即：空闲连接数）。
（3）对于一个数据库访问请求，直接从连接池中得到一个连接。如果数据库连接池对象中没有空闲的连接，且连接数没有达到最大（即：最大活跃连接数），创建一个新的数据库连接。
（4）存取数据库。
（5）关闭数据库，释放所有数据库连接（此时的关闭数据库连接，并非真正关闭，而是将其放入空闲队列中。如实际空闲连接数大于初始空闲连接数则释放连接）。
（6）释放数据库连接池对象（服务器停止、维护期间，释放数据库连接池对象，并释放所有连接）。

程序处理具体流程分为两个流程：

1. 程序获取连接流程

2. 定时器处理连接状态流程

程序获取连接流程

1.程序获取连接对象

2.连接池判断是否有闲置连接

3.返回指定的连接对象给程序

定时器处理流程

1.定时器遍历所有连接

2.查看连接状态，关闭的就从数据库连接池删除

3.处理空闲且超过最大空闲时间的链接

4.处理超过最大使用次数的连接

5.查看连接数量是否少于最小连接数量，小于则创建连接去补充到连接池中。

连接池

常见的数据库连接池

目前市场上有几款主流的数据库连接池，大家可以参考使用

C3p0

开源的JDBC连接池，实现了数据源和JNDI绑定，支持JDBC3规范和JDBC2的标准扩展。目前使用它的开源项目有Hibernate、Spring等。单线程，性能较差，适用于小型系统，代码600KB左右。

DBCP

由Apache开发的一个Java数据库连接池项目， Jakarta commons-pool对象池机制，Tomcat使用的连接池组件就是DBCP。单独使用dbcp需要3个包：common-dbcp.jar,common-pool.jar,common-collections.jar，预先将数据库连接放在内存中，应用程序需要建立数据库连接时直接到连接池中申请一个就行，用完再放回。单线程，并发量低，性能不好，适用于小型系统。

Tomcat Jdbc Pool

Tomcat在7.0以前都是使用common-dbcp做为连接池组件，但是dbcp是单线程，为保证线程安全会锁整个连接池，性能较差，dbcp有超过60个类，也相对复杂。Tomcat从7.0开始引入了新增连接池模块叫做Tomcat jdbc pool，基于Tomcat JULI，使用Tomcat日志框架，完全兼容dbcp，通过异步方式获取连接，支持高并发应用环境，超级简单核心文件只有8个，支持JMX，支持XA Connection。

BoneCP

BoneCP是一个高效、免费、开源的Java数据库连接池实现库。设计初衷就是为了提高数据库连接池性能，根据某些测试数据显示，BoneCP的速度是最快的，要比当时第二快速的连接池快25倍左右，完美集成到一些持久化产品如Hibernate和DataNucleus中。BoneCP特色：高度可扩展，快速；连接状态切换的回调机制；允许直接访问连接；自动化重置能力；JMX支持；懒加载能力；支持XML和属性文件配置方式；较好的Java代码组织，100%单元测试分支代码覆盖率；代码40KB左右。

Druid

Druid是Java语言中最好的数据库连接池，Druid能够提供强大的监控和扩展功能，是一个可用于大数据实时查询和分析的高容错、高性能的开源分布式系统

今天到这里了，使用连接池可以提高程序的连接效率及数据处理性能，有兴趣的朋友可以自己尝试手写一个数据库连接池。希望有错误请指出，多多交流技术经验。

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