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DBCP连接池原理分析

 
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DBCP连接池介绍

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目前 DBCP 有两个版本分别是 1.3 和 1.4。

DBCP 1.3 版本需要运行于 JDK 1.4-1.5 ,支持 JDBC 3。

DBCP 1.4 版本需要运行于 JDK 1.6 ,支持 JDBC 4。

1.3和1.4基于同一套源代码,含有所有的bug修复和新特性。因此在选择DBCP版本的时候,要看你用的是什么JDK版本。

DBCP1.2版本性能一般,比c3p0差挺多。DBCP1.4和1.3,配合(依赖)commons pool 1.6的jar包,各方面功能、性能推进到新的高峰。相对1.2版本提高不少。超越(或相当)了c3p0.建议使用DBCP1.4或1.3 +  commons pool 1.6

 

Tomcat7 中保留DBCP连接池,以兼容已有应用。并提供了新的Tomcat JDBC pool作为DBCP的可选替代。新出的Tomcat JDBC pool,据说比DBCP 1.4要好,未接触,也不在本文讨论范围内。

 

DBCP连接池配置参数讲解

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一、Apache官方DBCP文档给出的配置示例:

可参见:http://tomcat.apache.org/tomcat-6.0-doc/jndi-datasource-examples-howto.html

<Context>

  <Resource name="jdbc/TestDB" auth="Container" type="javax.sql.DataSource"

               maxActive="100" maxIdle="30" maxWait="10000"

               username="javauser" password="javadude" driverClassName="com.mysql.jdbc.Driver"

               url="jdbc:mysql://localhost:3306/javatest"/>

</Context>

 

tomcat JDBC连接池配置示例,自动检查连接的可用性,dbcp定时检测连接,dbcp自动重连的配置

<Resource
name="jdbc/TestDB"  JNDI数据源的name,查找时用:java:comp/env/jdbc/TestDB
type="javax.sql.DataSource"
factory="org.apache.tomcat.dbcp.dbcp.BasicDataSourceFactory"
driverClassName="com.mysql.jdbc.Driver" JDBC驱动类
url="jdbc:mysql://localhost:3306/test?
characterEncoding=UTF-8&amp;autoReconnectForPools=true&amp;rewriteBatchedStatements=true&amp;useCursorFetch=true&amp;defaultFetchSize=20" 数据库URL地址  
username="xxx" 访问数据库用户名
password="xxx" 访问数据库的密码
 
maxWait="3000" 从池中取连接的最大等待时间,单位ms.
initialSize="10"  初始化连接
maxIdle="60"   最大空闲连接
minIdle="10"   最小空闲连接
maxActive="80" 最大活动连接
 
validationQuery = "SELECT 1"  验证使用的SQL语句
testWhileIdle = "true"      指明连接是否被空闲连接回收器(如果有)进行检验.如果检测失败,则连接将被从池中去除.
testOnBorrow = "false"   借出连接时不要测试,否则很影响性能
timeBetweenEvictionRunsMillis = "30000"  每30秒运行一次空闲连接回收器
minEvictableIdleTimeMillis = "1800000"  池中的连接空闲30分钟后被回收
numTestsPerEvictionRun="10" 在每次空闲连接回收器线程(如果有)运行时检查的连接数量
    
removeAbandoned="true"  连接泄漏回收参数,当可用连接数少于3个时才执行
removeAbandonedTimeout="180"  连接泄漏回收参数,180秒,泄露的连接可以被删除的超时值
/>

 

 

DBCP连接池的自我检测

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默认配置的DBCP连接池,是不对池中的连接做测试的,有时连接已断开了,但DBCP连接池不知道,还以为连接是好的呢。

应用从池中取出这样的连接访问数据库一定会报错。这也是好多人不喜欢DBCP的原因。

 

问题例一:

MySQL8小时问题,Mysql服务器默认连接的“wait_timeout”是8小时,也就是说一个connection空闲超过8个小时,Mysql将自动断开该 connection。

但是DBCP连接池并不知道连接已经断开了,如果程序正巧使用到这个已经断开的连接,程序就会报错误。

 

问题例二:

    以前还使用Sybase数据库,由于某种原因,数据库死了后重启、或断网后恢复。

    等了约10分钟后,DBCP连接池中的连接还都是不能使用的(断开的),访问数据应用一直报错,最后只能重启Tomcat问题才解决 。

 

解决方案:

    方案1、定时对连接做测试,测试失败就关闭连接。

    方案2、控制连接的空闲时间达到N分钟,就关闭连接,(然后可再新建连接)。

    以上两个方案使用任意一个就可以解决以述两类问题。如果只使用方案2,建议 N <= 5分钟。连接断开后最多5分钟后可恢复。

    也可混合使用两个方案,建议 N = 30分钟。

    

    下面就是DBCP连接池,同时使用了以上两个方案的配置配置

    validationQuery = "SELECT 1"  验证连接是否可用,使用的SQL语句

    testWhileIdle = "true"      指明连接是否被空闲连接回收器(如果有)进行检验.如果检测失败,则连接将被从池中去除.

    testOnBorrow = "false"   借出连接时不要测试,否则很影响性能

    timeBetweenEvictionRunsMillis = "30000"  每30秒运行一次空闲连接回收器

    minEvictableIdleTimeMillis = "1800000"  池中的连接空闲30分钟后被回收,默认值就是30分钟。

    numTestsPerEvictionRun="3" 在每次空闲连接回收器线程(如果有)运行时检查的连接数量,默认值就是3.

    

    解释:

    配置timeBetweenEvictionRunsMillis = "30000"后,每30秒运行一次空闲连接回收器(独立线程)。并每次检查3个连接,如果连接空闲时间超过30分钟就销毁。销毁连接后,连接数量就少了,如果小于minIdle数量,就新建连接,维护数量不少于minIdle,过行了新老更替。

    testWhileIdle = "true" 表示每30秒,取出3条连接,使用validationQuery = "SELECT 1" 中的SQL进行测试 ,测试不成功就销毁连接。销毁连接后,连接数量就少了,如果小于minIdle数量,就新建连接。

    testOnBorrow = "false" 一定要配置,因为它的默认值是true。false表示每次从连接池中取出连接时,不需要执行validationQuery = "SELECT 1" 中的SQL进行测试。若配置为true,对性能有非常大的影响,性能会下降7-10倍。所在一定要配置为false.

    每30秒,取出numTestsPerEvictionRun条连接(本例是3,也是默认值),发出"SELECT 1" SQL语句进行测试 ,测试过的连接不算是“被使用”了,还算是空闲的。连接空闲30分钟后会被销毁。

    

 

DBCP连接池配置参数注意事项  

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maxIdle值与maxActive值应配置的接近。

因为,当连接数超过maxIdle值后,刚刚使用完的连接(刚刚空闲下来)会立即被销毁。而不是我想要的空闲M秒后再销毁起一个缓冲作用。这一点DBCP做的可能与你想像的不一样。

若maxIdle与maxActive相差较大,在高负载的系统中会导致频繁的创建、销毁连接,连接数在maxIdle与maxActive间快速频繁波动,这不是我想要的。

高负载系统的maxIdle值可以设置为与maxActive相同或设置为-1(-1表示不限制),让连接数量在minIdle与maxIdle间缓冲慢速波动。

 

timeBetweenEvictionRunsMillis建议设置值

initialSize="5",会在tomcat一启动时,创建5条连接,效果很理想。

但同时我们还配置了minIdle="10",也就是说,最少要保持10条连接,那现在只有5条连接,哪什么时候再创建少的5条连接呢?

1、等业务压力上来了, DBCP就会创建新的连接。

2、配置timeBetweenEvictionRunsMillis=“时间”,DBCP会启用独立的工作线程定时检查,补上少的5条连接。销毁多余的连接也是同理。

 

连接销毁的逻辑

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DBCP的连接数会在  0 - minIdle - maxIdle - maxActive  之间变化。变化的逻辑描述如下:

 

默认未配置initialSize(默认值是0)和timeBetweenEvictionRunsMillis参数时,刚启动tomcat时,连接数是0。当应用有一个并发访问数据库时DBCP创建一个连接。

目前连接数量还未达到minIdle,但DBCP也不自动创建新连接已使数量达到minIdle数量(没有一个独立的工作线程来检查和创建)。

随着应用并发访问数据库的增多,连接数也增多,但都与minIdle值无关,很快minIdle被超越,minIdle值一点用都没有。

直到连接的数量达到maxIdle值,这时的连接都是只增不减的。 再继续发展,连接数再增多并超过maxIdle时,使用完的连接(刚刚空闲下来的)会立即关闭,总体连接的数量稳定在maxIdle但不会超过maxIdle。

但活动连接(在使用中的连接)可能数量上瞬间超过maxIdle,但永远不会超过maxActive。

这时如果应用业务压力小了,访问数据库的并发少了,连接数也不会减少(没有一个独立的线程来检查和销毁),将保持在maxIdle的数量。

 

默认未配置initialSize(默认值是0),但配置了timeBetweenEvictionRunsMillis=“30000”(30秒)参数时,刚启动tomcat时,连接数是0。马上应用有一个并发访问数据库时DBCP创建一个连接。

目前连接数量还未达到minIdle,每30秒DBCP的工作线程检查连接数是否少于minIdle数量,若少于就创建新连接直到达到minIdle数量。

随着应用并发访问数据库的增多,连接数也增多,直到达到maxIdle值。这期间每30秒DBCP的工作线程检查连接是否空闲了30分钟,若是就销毁。但此时是业务的高峰期,是不会有长达30分钟的空闲连接的,工作线程查了也是白查,但它在工作。到这里连接数量一直是呈现增长的趋势。

当连接数再增多超过maxIdle时,使用完的连接(刚刚空闲下来)会立即关闭,总体连接的数量稳定在maxIdle。停止了增长的趋势。但活动连接(在使用中的连接)可能数量上瞬间超过maxIdle,但永远不会超过maxActive。

这时如果应用业务压力小了,访问数据库的并发少了,每30秒DBCP的工作线程检查连接(默认每次查3条)是否空闲达到30分钟(这是默认值),若连接空闲达到30分钟,就销毁连接。这时连接数减少了,呈下降趋势,将从maxIdle走向minIdle。当小于minIdle值时,则DBCP创建新连接已使数量稳定在minIdle,并进行着新老更替。

 

配置initialSize=“10”时,tomcat一启动就创建10条连接。其它同上。

 

minIdle要与timeBetweenEvictionRunsMillis配合使用才有用,单独使用minIdle不会起作用。

 

 

Tomcat中配置DBCP连接池

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Tomcat自带DBCP的包,是$CATALINA_HOME/lib/tomcat-dbcp.jar。

tomcat-dbcp.jar含有commons pool、commons DBCP两个包的内容。但只含有与连接池有关的类。

数据源配置在context.xml文件中, 要在tomcat的lib目录中放jdbc 驱动包

数据源配置在server.xml的host中,不需要在tomcat的lib目录中放jdbc 驱动包,只使用工程中的jdbc驱动包

 

 

JNDI配置:更改tomcat的server.xml或context.xml

 

    全局的数据源:

    如果需要配置全局的 Resource,则在server.xml的GlobalNamingResources节点里加入Resource,再在Context节点里加入ResourceLink的配置。

    全局的resource只是为了重用,方便所有该tomcat下的web工程的数据源管理,但如果你的tomcat不会同时加载多个web工程,也就是说一个tomcat只加载一个web工程时,是没有必要配置全局的resource的。

 

每个web工程一个数据源:

在$CATALINA_HOME/conf/context.xml的根节点Context里加入Resource配置。这种配置方法,你在context.xml配置了一个数据源,但Tomcat中有同时运行着5个工程,那了就坏事儿了,这个在Tomcat启动时数据源被创建了5份,每个工程1份数据源。连接数会是你配置的参数的5倍。

只有在你的Tomcat只加载一个web工程时,才可以直接以context.xml配置数据源。

 

<Resource name="jdbc/testDB"       //指定的jndi名称,会用于spring数据源bean的配置和ResourceLink的配置

               type="javax.sql.DataSource"   //数据源类型,使用标准的javax.sql.DataSource

               driverClassName="com.mysql.jdbc.Driver"    //JDBC驱动器 

               url="jdbc:mysql://localhost:3306/test" //数据库URL地址             

               username="test"     //数据库用户名

               password="test"   //数据库密码

               maxIdle="40"   //最大的空闲连接数

               maxWait="4000" //当池的数据库连接已经被占用的时候,最大等待时间

               maxActive="40" //连接池当中最大的数据库连接

               removeAbandoned="true" 

               removeAbandonedTimeout="180"

               logAbandoned="true" //被丢弃的数据库连接是否做记录,以便跟踪

               factory="org.apache.tomcat.dbcp.dbcp.BasicDataSourceFactory" />

 

      这里的factory指的是该Resource 配置使用的是哪个数据源配置类,这里使用的是tomcat自带的标准数据源Resource配置类,这个类也可以自己写,实现javax.naming.spi.ObjectFactory 接口即可。某些地方使用的commons-dbcp.jar中的org.apache.commons.dbcp.BasicDataSourceFactory,如果使用这个就需把commons-dbcp.jar及其依赖的jar包,都放在tomcat的lib下,光放在工程的WEB-INF/lib下是不够的。

 

     ResourceLink 的配置有多种:

 

     1)tomcat安装目录下的conf/context.xml,把全局的resource直接公开给该tomcat下的所有web工程,在Context节点中加入:

<ResourceLink global="jdbc/testMDB" name="jdbc/testMDB" type="javax.sql.DataSource"/>   

不建议在此文件中,不使用<ResourceLink/>,而使用<Resource/>直接配置数据源,原因上面已说明了。   

 

     2)tomcat安装目录下的conf/server.xml,该方法可以指定把哪些source绑定到哪个web工程下。

<!-- 新增,第一行为加载的工程配置,第二行是该工程需要的ResourceLink配置 -->

<context docBase="/web/webapps/phoenix" path="" reloadable="false"> 

      <ResourceLink global="jdbc/testMDB" name="jdbc/testMDB" type="javax.sql.DataSource"/>

</context>

也可在此文件中,不使用<ResourceLink/>,而使用<Resource/>直接配置数据源。

 

     3)安装目录下的conf/localhost/下建立一个xml文件,文件名是<yourAppName>.xml。比如工程名为test,则该xml名为test.xml。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<Context>   

    <ResourceLink global="jdbc/testMDB" name="jdbc/testMDB" type="javax.sql.DataSource"/>       

</context>

也可在此文件中,不使用<ResourceLink/>,而使用<Resource/>直接配置数据源。

 

     4)tomcat安装目录下的\webapps\test\META-INF\context.xml的Context节点中增加:

<ResourceLink global="jdbc/testMDB" name="jdbc/testMDB" type="javax.sql.DataSource"/>

也可在此文件中,不使用<ResourceLink/>,而使用<Resource/>直接配置数据源。

 

 

本文内容都在tomcat6.0上运行测试过,还下载了commons DBCP的源码,加入了跟踪日志,用于验证本文的理论。

 

连接池排名(纯个人看法)

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Tomcat JDBC pool

DBCP 1.4

c3p0   速度不错

BoneCP 速度不错,但会启用很多附加线程做回收、关闭工作。

Proxool 在高并发时出现异常

DBCP 1.2

DBPool 最差,垫底。

参考文档《Java连接池评估报告》

 

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评论
8 楼 gary_bu 2017-07-28  
7 楼 WilliamHoward 2014-10-10  
能否介绍一下borrow的工作流程,因为不了解 所以不太理解性能低下的说法?
6 楼 WilliamHoward 2014-10-10  
很有用 十分感谢分享!
5 楼 yj18925044132 2014-06-04  
[/img][/img][/img][/img][/img][/img][/img]
4 楼 Arthur_sky 2013-09-05  
   赞一个  谢谢分享
3 楼 jacking124 2013-08-28  
jacking124 写道
连接池目前还有一个淘宝开源社区的druid!!性能在dbcp之上!!

http://code.alibabatech.com/wiki/pages/viewpage.action?pageId=2916539
这个是测试对比!
谢谢主任分享,受益匪浅,对DBCP连接池原理有了很深的理解
2 楼 discovercong 2013-08-28  
1 楼 jacking124 2013-08-28  
连接池目前还有一个淘宝开源社区的druid!!性能在dbcp之上!!

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