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dbcp基本配置和重连配置

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最近在看一些dbcp的相关内容，顺便做一下记录，免得自己给忘记了。

1. 引入dbcp (选择1.4)

<dependency>
	<groupId>com.alibaba.external</groupId>
	<artifactId>jakarta.commons.dbcp</artifactId>
	<version>1.4</version>
</dependency>

2. dbcp的基本配置

相关配置说明:

initialSize ：连接池启动时创建的初始化连接数量（默认值为0）
maxActive ：连接池中可同时连接的最大的连接数（默认值为8，调整为20，高峰单机器在20并发左右，自己根据应用场景定）
maxIdle：连接池中最大的空闲的连接数，超过的空闲连接将被释放，如果设置为负数表示不限制（默认为8个，maxIdle不能设置太小，因为假如在高负载的情况下，连接的打开时间比关闭的时间快，会引起连接池中idle的个数上升超过maxIdle，而造成频繁的连接销毁和创建，类似于jvm参数中的Xmx设置)
minIdle：连接池中最小的空闲的连接数，低于这个数量会被创建新的连接（默认为0，调整为5，该参数越接近maxIdle，性能越好，因为连接的创建和销毁，都是需要消耗资源的；但是不能太大，因为在机器很空闲的时候，也会创建低于minidle个数的连接，类似于jvm参数中的Xmn设置）
maxWait ：最大等待时间，当没有可用连接时，连接池等待连接释放的最大时间，超过该时间限制会抛出异常，如果设置-1表示无限等待（默认为无限，调整为60000ms，避免因线程池不够用，而导致请求被无限制挂起）
poolPreparedStatements：开启池的prepared（默认是false，未调整，经过测试，开启后的性能没有关闭的好。）
maxOpenPreparedStatements：开启池的prepared 后的同时最大连接数（默认无限制，同上，未配置）
minEvictableIdleTimeMillis ：连接池中连接，在时间段内一直空闲，被逐出连接池的时间
（默认为30分钟，可以适当做调整，需要和后端服务端的策略配置相关）
removeAbandonedTimeout ：超过时间限制，回收没有用(废弃)的连接（默认为 300秒，调整为180）
removeAbandoned ：超过removeAbandonedTimeout时间后，是否进行没用连接（废弃）的回收（默认为false，调整为true)

removeAbandoned参数解释：

如果开启了removeAbandoned，当getNumIdle() < 2) and (getNumActive() > getMaxActive() - 3)时被触发.
举例当maxActive=20, 活动连接为18,空闲连接为1时可以触发"removeAbandoned".但是活动连接只有在没有被使用的时间超过"removeAbandonedTimeout"时才被回收
logAbandoned：标记当连接被回收时是否打印程序的stack traces日志（默认为false，未调整）

一般会是几种情况出现需要removeAbandoned：　

代码未在finally释放connection ,　不过我们都用sqlmapClientTemplate，底层都有链接释放的过程
遇到数据库死锁。以前遇到过后端存储过程做了锁表操作，导致前台集群中连接池全都被block住，后续的业务处理因为拿不到链接所有都处理失败了。

一份优化过的配置：

<bean id="dataSource" class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource" destroy-method="close"> 
	<property name="driverClassName" value="com.mysql.jdbc.Driver" />
	<property name="url" value="xxxx" />
	<property name="username"><value>xxxx</value></property>
        <property name="password"><value>xxxxx</value></property>
        <property name="maxActive"><value>20</value></property>
        <property name="initialSize"><value>1</value></property>
        <property name="maxWait"><value>60000</value></property>
        <property name="maxIdle"><value>20</value></property>
        <property name="minIdle"><value>3</value></property>
        <property name="removeAbandoned"><value>true</value></property>
        <property name="removeAbandonedTimeout"><value>180</value></property>
        <property name="connectionProperties"><value>clientEncoding=GBK</value></property>
</bean>

2. dbcp的链接validate配置

dbcp是采用了commons-pool做为其连接池管理，testOnBorrow,testOnReturn, testWhileIdle是pool是提供的几种校验机制，通过外部钩子的方式回调dbcp的相关数据库链接(validationQuery)校验
dbcp相关外部钩子类：PoolableConnectionFactory,继承于common-pool PoolableObjectFactory
dbcp通过GenericObjectPool这一入口，进行连接池的borrow,return处理
testOnBorrow : 顾明思义，就是在进行borrowObject进行处理时，对拿到的connection进行validateObject校验
testOnReturn : 顾明思义，就是在进行returnObject对返回的connection进行validateObject校验，个人觉得对数据库连接池的管理意义不大
testWhileIdle : 关注的重点，GenericObjectPool中针对pool管理，起了一个Evict的TimerTask定时线程进行控制(可通过设置参数timeBetweenEvictionRunsMillis>0),定时对线程池中的链接进行validateObject校验，对无效的链接进行关闭后，会调用ensureMinIdle，适当建立链接保证最小的minIdle连接数。
timeBetweenEvictionRunsMillis,设置的Evict线程的时间，单位ms，大于0才会开启evict检查线程
validateQuery，代表检查的sql
validateQueryTimeout，代表在执行检查时，通过statement设置，statement.setQueryTimeout(validationQueryTimeout)
numTestsPerEvictionRun，代表每次检查链接的数量，建议设置和maxActive一样大，这样每次可以有效检查所有的链接.

    <property name="testWhileIdle"><value>true</value></property> <!-- 打开检查,用异步线程evict进行检查 -->
        <property name="testOnBorrow"><value>false</value></property>
        <property name="testOnReturn"><value>false</value></property>
        <property name="validationQuery"><value>select sysdate from dual</value></property>
        <property name="validationQueryTimeout"><value>1</value></property>
        <property name="timeBetweenEvictionRunsMillis"><value>30000</value></property>
        <property name="numTestsPerEvictionRun"><value>20</value></property>

3. dbcp的链接自动重链相关测试

4.最后

最后还是决定配置testWhileIdle扫描，主要考虑：

pool池中的链接如果未被使用，可以通过testWhileIdle进行链接检查，避免在使用时后总要失败那么一次，可以及时预防
配合连接池的minEvictableIdleTimeMillis(空闲链接)，removeAbandoned(未释放的链接)，可以更好的去避免因为一些异常情况引起的问题，防范于未然。比如使用一些分布式数据库的中间件，会有空闲链接关闭的动作，动态伸缩连接池，这时候需要能及时的发现，避免请求失败。
testOnBorrow个人不太建议使用，存在性能问题，试想一下连接一般会在什么情况出问题，网络或者服务端异常终端空闲链接，网络中断你testOnBorrow检查发现不对再取一个链接还是不对，针对空闲链接处理异常关闭，可以从好业务端的重试策略进行考虑，同时配置客户端的空闲链接超时时间，maxIdle,minIdle等。

--------------------------------------------

新加的内容：

5.dbcp密码加密处理

以前使用jboss的jndi数据源的方式，是通过配置oracle-ds.xml，可以设置<security-domain>EncryptDBPassword</security-domain>，引用jboss login-config.xml配置的加密配置。

<application-policy name="EncryptDBPassword">
        <authentication>
            <login-module code="org.jboss.resource.security.SecureIdentityLoginModule" flag="required">
                <module-option name="username">${username}</module-option>
                <module-option name="password">${password_encrypt}</module-option>
                <module-option name="managedConnectionFactoryName">jboss.jca:service=LocalTxCM,name=${jndiName}</module-option>
            </login-module>
        </authentication>
    </application-policy>

为了能达到同样的效果，切换为spring dbcp配置时，也有类似密码加密的功能，运行期进行密码decode,最后进行数据链接。

实现方式很简单，分析jboss的对应SecureIdentityLoginModule的实现，无非就是走了Blowfish加密算法，自己拷贝实现一份。

private static String encode(String secret) throws NoSuchPaddingException, NoSuchAlgorithmException,
                                               InvalidKeyException, BadPaddingException, IllegalBlockSizeException {
        byte[] kbytes = "jaas is the way".getBytes();
        SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(kbytes, "Blowfish");

        Cipher cipher = Cipher.getInstance("Blowfish");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
        byte[] encoding = cipher.doFinal(secret.getBytes());
        BigInteger n = new BigInteger(encoding);
        return n.toString(16);
    }

    private static char[] decode(String secret) throws NoSuchPaddingException, NoSuchAlgorithmException,
                                               InvalidKeyException, BadPaddingException, IllegalBlockSizeException {
        byte[] kbytes = "jaas is the way".getBytes();
        SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(kbytes, "Blowfish");

        BigInteger n = new BigInteger(secret, 16);
        byte[] encoding = n.toByteArray();

        Cipher cipher = Cipher.getInstance("Blowfish");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
        byte[] decode = cipher.doFinal(encoding);
        return new String(decode).toCharArray();
    }

最后的配置替换为：

<bean id="dataSource" class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource" destroy-method="close"> 
......
        <property name="password"><!-- 注意多了一层转化，将密码串调用decode解密为最初的数据库密码 -->
			<bean class="com.xxxxx.EncryptDBPasswordFactory">
				<property name="password" value="${xxxx.password.encrypted}" />
			</bean>
		</property>
........
</bean>

--------------------------------------------

新加的内容：

6.数据库重连机制

常见的问题：

1. 数据库意外重启后，原先的数据库连接池能自动废弃老的无用的链接，建立新的数据库链接

2. 网络异常中断后，原先的建立的tcp链接，应该能进行自动切换。比如网站演习中的交换机重启会导致网络瞬断

3. 分布式数据库中间件，比如amoeba会定时的将空闲链接异常关闭，客户端会出现半开的空闲链接。

大致的解决思路：

1. sql心跳检查

主动式 ,即我前面提到的sql validate相关配置

2. 请求探雷

牺牲小我，完成大我的精神。拿链接尝试一下，发现处理失败丢弃链接，探雷的请求总会失败几个，就是前面遇到的问题一，dbcp已经支持该功能，不需要额外置。

3. 设置合理的超时时间，

解决半开链接. 一般数据库mysql,oracle都有一定的链接空闲断开的机制，而且当你使用一些分布式中间件(软件一类的)，空闲链接控制会更加严格，这时候设置合理的超时时间可以有效避免半开链接。

一般超时时间，dbcp主要是minEvictableIdleTimeMillis(空闲链接) , removeAbandonedTimeout(链接泄漏)。可以见前面的参数解释。

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jvm gc相关 | 事务隔离级别小记

2010-09-26 19:27
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分类:企业架构
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15 楼 wangyibao 2012-05-30

testWhileIdle只是会对idle连接进行处理吧？numTestsPerEvictionRun是否建议成和maxIdle相同的数值，并非maxActive？

14 楼 jilieshi 2011-07-14

学习了
谢-谢-楼主

13 楼 rustlingwind 2010-10-25

楼主你好！我正在做数据库连接池的自动重连这块儿，看到你的文章，非常受用，但是也遇到一个问题。

我按照楼主的“testWhileIdle”配置：


<property name= "testWhileIdle" value="true"/>
<property name= "testOnBorrow" value="false"/>
<property name= "testOnReturn" value="false"/>
<property name= "validationQuery" value="select 1"/>
<property name= "validationQueryTimeout" value="1"/>
<property name= "timeBetweenEvictionRunsMillis" value="60000"/>
<property name= "numTestsPerEvictionRun" value="${jdbc.maxActive}"/>

试了一下。发现自动重连的确挺好用，但是也是非常奇怪，为何数据库重启后，没等到扫描线程去恢复连接池，竟然新的请求直接可以访问到数据库了。

我用的数据库是 mysql，跟踪日志发现，这个时候的确是重建了一个连接，不过对于数据库重启后的首次用户访问，也只是针对这次访问新建了一个连接而已。等到扫描线程的时间间隔到了，才恢复了整个连接池。

我很不明白，当拿到的连接是无效的时候，又是怎么当场重建的。看到你的解释：“正因为在获取异常链接后，因为做了_conn.isClosed()判断，所以异常链接并没有返回到连接池中，所以到数据库重启恢复后，每次都是调用pool重新构造一个新的connection，所以后面就正常了”。但是看完这段解释，在 commons-dbcp 和 commons-pool 的源代码中也没有找到具体的实现。

如果楼主有时间，能否详细解释一下这个地方，最好能够将源码中具体是在哪里实现的说一下，非常感谢！

12 楼 helloxyz123 2010-09-29

可以的，是我自己测试的时候弄错了一个地方，不好意思啊

11 楼 helloxyz123 2010-09-29

兄弟，还要请教一个问题：
实现方式很简单，分析jboss的对应SecureIdentityLoginModule的实现，无非就是走了Blowfish加密算法，自己拷贝实现一份。

Java代码

   1. private static String encode(String secret) throws NoSuchPaddingException, NoSuchAlgorithmException,
   2.                                                InvalidKeyException, BadPaddingException, IllegalBlockSizeException {
   3.         byte[] kbytes = "jaas is the way".getBytes();
   4.         SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(kbytes, "Blowfish");
   5.
   6.         Cipher cipher = Cipher.getInstance("Blowfish");
   7.         cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
   8.         byte[] encoding = cipher.doFinal(secret.getBytes());
   9.         BigInteger n = new BigInteger(encoding);
10.         return n.toString(16);
11.     }
12.
13.     private static char[] decode(String secret) throws NoSuchPaddingException, NoSuchAlgorithmException,
14.                                                InvalidKeyException, BadPaddingException, IllegalBlockSizeException {
15.         byte[] kbytes = "jaas is the way".getBytes();
16.         SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(kbytes, "Blowfish");
17.
18.         BigInteger n = new BigInteger(secret, 16);
19.         byte[] encoding = n.toByteArray();
20.
21.         Cipher cipher = Cipher.getInstance("Blowfish");
22.         cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
23.         byte[] decode = cipher.doFinal(encoding);
24.         return new String(decode).toCharArray();
25.     }

为什么自己写的加密方法替换这两个不行？难道只能用Blowfish加密算法吗？

10 楼 helloxyz123 2010-09-29

兄弟，OK了，没有去实现FactoryBean这个接口，jboss那套没有看过啊

楼主，谢谢你了啊

9 楼 agapple 2010-09-28

helloxyz123 写道

楼主兄弟：
<property name="password">
# <bean class="com.xxxxx.EncryptDBPasswordFactory">
# <property name="password" value="${xxxx.password.encrypted}" />
# </bean>
# </property>

com.xxxxx.EncryptDBPasswordFactory 你这个只是一个普通的类，${xxxx.password.encrypted}得到加密的密码，根本就没有机制去解析密码的过程，你只是在里面写了两个方法而已啊

兄弟，我帖子里只给出了具体的加解密的方法，如果你需要使用，要把剩下的代码补全。
可以通过spring的FactoryBean的方式，进行密码动态解密最后给数据库Drive进行链接建立，jboss那套也是这样

public class EncryptDBPasswordFactory implements FactoryBean {
    private String password;   
 
    private static String encode(String secret){
     ......
    }

    private static String decode(String secret){
     ......
    }

    public Object getObject() throws Exception {
        if (password != null) {
            return String.valueOf(decode(password));
        } else {
            return null;
        }
    }

    public Class getObjectType() {
        return String.class;
    }

    public boolean isSingleton() {
        return true;
    }
    
    public void setPassword(String password) {
        this.password = password;
    }
}

8 楼 helloxyz123 2010-09-28

7 楼 helloxyz123 2010-09-28

楼主兄弟：
<context:component-scan base-package="com.ssh2" />

<context:property-placeholder location="classpath:jdbc.properties" />

<bean id="dataSource"
class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource"
destroy-method="close">
<property name="driverClassName" value="${driverClassName}" />
<property name="url" value="${url}" />
<property name="username" value="${username}" />

<property name="password">
<bean class="com.ssh2.util.EncryptDBPasswordFactory">
<property name="password" value="${xxxxx.password.encrypted}" />
</bean>
</property>

<property name="initialSize" value="${initialSize}" />

<property name="maxActive" value="${maxActive}" />

<property name="maxIdle" value="${maxIdle}" />

<property name="minIdle" value="${minIdle}" />
</bean>

driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
url=jdbc\:mysql\://localhost\:3306/ssh2
username=root
password=mysql
initialSize=1
maxActive=500
maxIdle=2
minIdle=1
xxxxx.password.encrypted=-76079f94c1e11c89

我之前是密码测试通过，加密后就通不过了，com.ssh2.util.EncryptDBPasswordFactory是按照你提供的，我做了单元测试是没有问题的，加密就测试不过了啊

楼主兄弟请问你测试通过了吗？

6 楼 agapple 2010-09-28

数据库重连机制存在的常见问题：

1. 数据库意外重启后，原先的数据库连接池能自动废弃老的无用的链接，建立新的数据库链接
2. 网络异常中断后，原先的建立的tcp链接，应该能进行自动切换。比如网站演习中的交换机重启会导致网络瞬断
3. 分布式数据库中间件，比如amoeba会定时的将空闲链接异常关闭，客户端会出现半开的空闲链接。

大致的解决思路：
1. sql心跳检查
主动式 ,即我前面提到的sql validate相关配置
2. 请求探雷
    牺牲小我，完成大我的精神。拿链接尝试一下，发现处理失败丢弃链接，探雷的请求总会失败几个，就是前面遇到的问题一，dbcp已经支持该功能，不需要额外置。
3. 设置合理的超时时间，
      解决半开链接. 一般数据库mysql,oracle 都有一定的链接空闲断开的机制，而且当你使用一些分布式中间件(软件一类的)，空闲链接控制会更加严格，这时候设置合理的超时时间可以有效避免半开链接。
     一般超时时间，dbcp主要是minEvictableIdleTimeMillis(空闲链接) , removeAbandonedTimeout(链接泄漏)。可以见前面的参数解释。

5 楼 agapple 2010-09-28

<div class="quote_title">helloxyz123 写道</div>
<div class="quote_div">楼主你好，关于在DBCP中加密，你利用了一个内部BEAN， # <bean id="dataSource" class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource" destroy-method="close"> # ...... # <property name="password"> # <bean class="com.xxxxx.EncryptDBPasswordFactory"> # <property name="password" value="${xxxx.password.encrypted}" /> # </bean> # </property> # ........ # </bean> 请问一下，你的${xxxx.password.encrypted}如何在你写的类中得到，还请指教，希望说明白一点，谢谢！</div>
 这个很简单啊，可以通过spring placeholder机制。
 
定义一份config.properties
<pre name="code" class="java">xxxxx.password.encrypted = b72209fdf0cdf8</pre>
 
然后通过spring配置bean引入
 
<pre name="code" class="java"><bean class="org.springframework.beans.factory.config.PropertyPlaceholderConfigurer" lazy-init="false">
 <property name="locations">
 <list>
 <value>classpath*:config.properties</value>
 </list>
 </property>
 </bean></pre>

4 楼 helloxyz123 2010-09-28

楼主你好，关于在DBCP中加密，你利用了一个内部BEAN，
# <bean id="dataSource" class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource" destroy-method="close">
# ......
# <property name="password">
# <bean class="com.xxxxx.EncryptDBPasswordFactory">
# <property name="password" value="${xxxx.password.encrypted}" />
# </bean>
# </property>
# ........
# </bean>

请问一下，你的${xxxx.password.encrypted}如何在你写的类中得到，还请指教，希望说明白一点，谢谢！

3 楼 mimang2007110 2010-09-28

写的很详细，学习一下。

2 楼 rocketball 2010-09-27

写在Blog就可以了，多半又是个隐藏帖或新手帖

1 楼 agapple 2010-09-27

目前公司大部分都是采用c3p0做为数据链接池，c3p0 0.9.1
 
 
基本的c3p0配置：


<pre name="code" class="xml"><props>
<prop key="acquireIncrement">1</prop>
<prop key="initialPoolSize">1</prop>
<prop key="minPoolSize">1</prop>
<prop key="maxPoolSize">16</prop>
<prop key="maxIdleTime">1800</prop>
<prop key="maxIdleTimeExcessConnections">1000</prop> 

<prop key="acquireRetryAttempts">30</prop>
<prop key="acquireRetryDelay">1000</prop>
<prop key="breakAfterAcquireFailure">false</prop>
</props></pre>

 
自动重连基本也是主动的SQL检查的方式，总会是失败几个请求后，然后丢弃相应的connection。
 
没有走SQL检查，自动重联的机制估计跟我测试过程中出现的问题一，验证了_conn.isClosed()从而丢弃了链接。
 
怎么说呢，以前在维护应用时，数据库重启c3p0后，重连总会失败那么几台需要手工重启。
 
也没仔细看过c3p0的代码和做过相应的测试，最近c3p0的维护力度不够阿，没有dbcp来得勤快

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