文章目录

一、参考

  1. 实战：搞懂数据库连接池和Druid连接池
  2. 数据库连接池
  3. mySQL数据库druid连接池配置

二、为什么要有数据库连接池

传统数据库连接的问题？

在这里插入图片描述

  1. 频繁创建和关闭连接：
  • 每次执行 SQL 都需要创建连接，操作完成后关闭连接。
  • 创建和关闭连接是非常耗时的操作（涉及网络通信、身份验证等）。
  1. 资源浪费：
  • 连接对象占用系统资源（如内存、CPU）。
  • 频繁创建和关闭连接会导致资源浪费。
  1. 性能瓶颈：
  • 高并发场景下，频繁创建连接会导致数据库性能下降。
  1. 连接数限制：
  • 数据库对同时打开的连接数有限制，频繁创建连接可能导致连接数耗尽

连接池的优势

  • 复用连接： 连接池预先创建一定数量的连接，应用程序从池中获取连接，使用完毕后归还连接。
  • 减少开销： 避免了频繁创建和关闭连接的开销，提高了性能。
  • 资源控制： 可以限制最大连接数，防止数据库连接数过多导致资源耗尽。
  • 提高响应速度： 连接池中的连接是预先创建的，应用程序可以快速获取连接。

连接池的工作原理

在这里插入图片描述

核心组件：

  • 连接池管理器： 负责创建、管理和销毁连接池。

  • 连接池： 维护一组数据库连接，提供连接的获取和归还功能。

  • 空闲连接： 当前未被使用的连接，存放在连接池中。

  • 活动连接： 当前正在被使用的连接。

工作流程：

  1. 初始化连接池： 在应用程序启动时，连接池会预先创建一定数量的数据库连接。
  2. 获取连接：
    • 应用程序从连接池中请求一个连接。
    • 如果池中有空闲连接，则直接返回；如果没有空闲连接且未达到最大连接数，则创建新连接；如果已达到最大连接数，则等待或抛出异常。
  3. 使用连接： 应用程序使用连接执行数据库操作。
  4. 归还连接： 操作完成后，应用程序将连接归还给连接池，而不是关闭连接。
  5. 连接回收： 连接池会定期检查连接的有效性，回收无效连接并创建新连接。

三、常用连接池对比

常见的连接池有C3P0、Druid、HikariCP 、DBCP

  1. JDBC的数据库连接池使用javax.sql.DataSource来表示，DataSource只是一个接口，该接口通常由第三方来实现。

  2. C3P0数据库连接池，速度相对较慢（只是慢一丢丢），但是稳定性很好，Hibernate,Spring底层用的就是C3P0。

  3. DBCP数据库连接池，速度比C3P0快，但是稳定性差。

  4. Proxool数据库连接池，有监控连接池状态的功能，但稳定性仍然比C3P0差一些。

  5. BoneCP数据库连接池，速度较快。

  6. Druid数据库连接池（德鲁伊连接池），由阿里提供，集DBCP，Proxool，C3P0连接池的优点于一身，是日常项目开发中使用频率最高的数据库连接池。

  7. HikariCP：HikariCP是一个轻量级、高效的JDBC连接池，具有快速启动和低延迟的特点。 HikariCP的设计目标是提供极佳的性能和可靠性，同时尽量减少资源消耗和开销。HikariCP支持各种JDBC驱动程序和数据源。相比于其他连接池，HikariCP配置简单，易于使用。

特性 HikariCP Apache Commons DBCP Tomcat JDBC Pool H2 Database Connection Pool c3p0 Druid
性能 非常高 一般 一般 一般 一般 非常高
配置简单性 高 中等 中等 低 中等 中等
可定制性 中等 中等 低 低 高 高
监控和统计功能 有 无 无 无 无 有
防火墙功能 无 无 无 无 无 有
社区活跃度 高 中等 中等 低 中等 高
适用场景 各种场景 一般场景 Tomcat 环境 嵌入式数据库场景 各种场景 大型互联网企业环境
是否支持连接池复用 是 是 是 是 是 是
支持的数据库 所有主流数据库 所有主流数据库 所有主流数据库 H2 Database 所有主流数据库 所有主流数据库

目前主流使用 Druid 和 HikariCP 数据库连接池

  • HikariCP，号称性能最好的数据库连接池。Spring Boot 2.X 版本，默认采用 HikariCP 。

  • Druid，为监控而生的数据库连接池。阿里大规模采用 Druid 。

HikariCP 连接池

  • HikariCP 是一个高性能的 JDBC 连接池实现，以其轻量、快速和简单著称。它的设计目标是尽可能减少开销，提供最快的数据库连接获取速度。

  • 特点

    • 轻量：代码量少，依赖少。
    • 高性能：在大多数场景下性能优于其他连接池。
    • 简单易用：配置简单，开箱即用。
    • 可靠性高：经过严格测试，稳定性强。
    • HikariCP 通过优化代码和减少锁竞争，显著提高了连接获取的速度
    • 减少了不必要的对象创建和垃圾回收，降低了 JVM 的开销
    • 自动维护连接池的健康状态，回收无效连接

HikariCP 单数据源

  1. 引入依赖
<dependencies>
    <!--此依赖默认使用Hikari连接池，实现对数据库连接池的自动化配置-->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId>
    </dependency>

    <!-- 默认版本是 8.0.22-->
    <dependency>
        <groupId>mysql</groupId>
        <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        <version>8.0.22</version>
    </dependency>
</dependencies>
  1. 在application.yml中，添加 HikariCP 配置
server:
  port: 8010
spring:
  #配置数据源
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:33306/atguigudb?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=true&serverTimezone=UTC
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    username: root
    password: 123456
    type: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
    hikari:
      # 连接池中允许的最小连接数。缺省值：10
      minimum-idle: 10
      # 连接池中允许的最大连接数。缺省值：10
      maximum-pool-size: 100
      # 自动提交
      auto-commit: true
      # 一个连接idle状态的最大时长（毫秒），超时则被释放（retired），缺省:10分钟
      idle-timeout: 600
      # 连接池名字
      pool-name: 泡泡的HikariCP
      # 一 个连接的生命时长（毫秒），超时而且没被使用则被释放（retired），缺省:30分钟，建议设置比数据库超时时长少30秒
      max-lifetime: 1800000
      # 等待连接池分配连接的最大时长（毫秒），超过这个时长还没可用的连接则发生SQLException， 缺省:30秒
      connection-timeout: 30000
  1. 定义控制器，调用数据库
package com.hb.controller;


import com.hb.pojo.Student;
import com.hb.service.StudentService;
import io.swagger.annotations.Api;
import io.swagger.annotations.ApiOperation;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import javax.sql.DataSource;

@RestController
@Api(tags = {"Student模块"}, value = "数据字典控制器")
public class StudentController {

    @Autowired
    private StudentService studentService;

    @Autowired
    DataSource dataSource;

    @ApiOperation("mybatis 测试")
    @GetMapping("/getUser/{id}")
    public Student GetUser(@PathVariable int id) {
        System.out.println(dataSource);
        Student student = studentService.sell(id);
        return student;
    }
}

在这里插入图片描述

HikariCP 多数据源

后续补充

Druid 连接池

  • Druid 是阿里巴巴开源的数据库连接池实现**，除了高性能外，还提供了丰富的监控和统计功能，适合需要深度监控和管理的场景**

  • 特点

    • 高性能：性能接近 HikariCP。
    • 功能丰富：支持 SQL 监控、防火墙、加密等功能。
    • 监控强大：内置监控页面，支持实时查看连接池状态和 SQL 执行情况。
    • 扩展性强：支持自定义过滤器

  • 核心优势

    • SQL 监控：可以监控 SQL 的执行时间、执行次数等，帮助优化 SQL 性能。
    • 防火墙功能：提供 SQL 防火墙，防止恶意 SQL 注入。
    • 加密支持：支持数据库密码加密，提高安全性。
    • 扩展性：支持自定义过滤器，方便扩展功能

druid 使用案例

  1. 引入依赖
<dependencies>
    <!-- 如果使用druid-spring-boot-starter, 那么需要在启动类上使用@SpringBootApplication(exclude = DruidDataSourceAutoConfigure.class) -->
    <!--引入druid数据源-->
    <dependency>
        <groupId>com.alibaba</groupId>
        <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
        <version>1.2.16</version>
    </dependency>
    <!-- 默认版本是 8.0.22-->
    <dependency>
        <groupId>mysql</groupId>
        <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        <version>8.0.22</version>
    </dependency>
</dependencies>
  1. 在application.yml中，添加 druid 配置
    一定要指明 spring.datasource.type = com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource , 表明现在使用的事 druid 连接池
server:
  port: 8010
spring:
  #配置数据源
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:33306/atguigudb?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=true&serverTimezone=UTC
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    username: root
    password: 123456
    # druid-spring-boot-starter 依赖自动生效 druid，可以不配置 type 属性，但建议配置
    type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
    druid:
      initial-size: 10 # 初始化时建立物理连接的个数。初始化发生在显示调用init方法，或者第一次getConnection时
      min-idle: 10 # 最小连接池数量
      maxActive: 200 # 最大连接池数量
      maxWait: 60000 # 获取连接时最大等待时间，单位毫秒。配置了maxWait之后，缺省启用公平锁，并发效率会有所下降，如果需要可以通过配置
      timeBetweenEvictionRunsMillis: 60000 # 关闭空闲连接的检测时间间隔.Destroy线程会检测连接的间隔时间，如果连接空闲时间大于等于minEvictableIdleTimeMillis则关闭物理连接。
      minEvictableIdleTimeMillis: 300000 # 连接的最小生存时间.连接保持空闲而不被驱逐的最小时间
      #      WebStatFilter：用于收集 Web 应用程序的 SQL 慢查询日志。
      web-stat-filter:
        enabled: true
      # StatViewServlet：提供了一个可视化的监控页面，可以查看连接池的各项指标。
      stat-view-servlet: # http://localhost:8010/druid/index.html 访问监控界面
        enabled: true
        url-pattern: /druid/*
        login-username: druid
        login-password: druid
      #        allow: 127.0.0.1可根据需要配置IP白名单
      #        deny: 可根据需要配置IP黑名单
      validationQuery: SELECT 1 FROM DUAL # 验证数据库服务可用性的sql.用来检测连接是否有效的sql 因数据库方言而差, 例如 oracle 应该写成 SELECT 1 FROM DUAL
      testWhileIdle: true # 申请连接时检测空闲时间，根据空闲时间再检测连接是否有效.建议配置为true，不影响性能，并且保证安全性。申请连接的时候检测，如果空闲时间大于timeBetweenEvictionRun
      testOnBorrow: false # 申请连接时直接检测连接是否有效.申请连接时执行validationQuery检测连接是否有效，做了这个配置会降低性能。
      testOnReturn: false # 归还连接时检测连接是否有效.归还连接时执行validationQuery检测连接是否有效，做了这个配置会降低性能。
      poolPreparedStatements: true # 开启PSCache
      maxPoolPreparedStatementPerConnectionSize: 20 #设置PSCache值
      connectionErrorRetryAttempts: 3 # 连接出错后再尝试连接三次
      breakAfterAcquireFailure: true # 数据库服务宕机自动重连机制
      timeBetweenConnectErrorMillis: 300000 # 连接出错后重试时间间隔
      asyncInit: true # 异步初始化策略
      remove-abandoned: true # 是否自动回收超时连接
      remove-abandoned-timeout: 1800 # 超时时间(以秒数为单位)
      transaction-query-timeout: 6000 # 事务超时时间
      filters: stat,wall,log4j2
      useGlobalDataSourceStat: true #合并多个DruidDataSource的监控数据
      connectionProperties: druid.stat.mergeSql\=true;druid.stat.slowSqlMillis\=5000 #通过connectProperties
  1. 定义控制器，调用数据库
package com.hb.controller;


import com.hb.pojo.Student;
import com.hb.service.StudentService;
import io.swagger.annotations.Api;
import io.swagger.annotations.ApiOperation;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import javax.sql.DataSource;

@RestController
@Api(tags = {"Student模块"}, value = "数据字典控制器")
public class StudentController {

    @Autowired
    private StudentService studentService;

    @Autowired
    DataSource dataSource;

    @ApiOperation("mybatis 测试")
    @GetMapping("/getUser/{id}")
    public Student GetUser(@PathVariable int id) {
        System.out.println(dataSource);
        Student student = studentService.sell(id);
        return student;
    }
}

在这里插入图片描述

durid 监控界面

  1. springboot 添加开启监控页面的配置
server:
  port: 8010
spring:
  #配置数据源
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:33306/atguigudb?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=true&serverTimezone=UTC
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    username: root
    password: 123456
    # druid-spring-boot-starter 依赖自动生效 druid，可以不配置 type 属性，但建议配置
    type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
    druid:
      #      WebStatFilter：用于收集 Web 应用程序的 SQL 慢查询日志。
      web-stat-filter:
        enabled: true
      # StatViewServlet：提供了一个可视化的监控页面，可以查看连接池的各项指标。
      stat-view-servlet: # http://localhost:8010/druid/index.html 访问监控界面
        enabled: true
        url-pattern: /druid/*
        login-username: druid
        login-password: druid
      #        allow: 127.0.0.1可根据需要配置IP白名单
      #        deny: 可根据需要配置IP黑名单
  1. 浏览器输入 http://localhost:8010/druid/

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# 数据库 # oracle
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DAMO开发者矩阵

DAMO开发者矩阵，由阿里巴巴达摩院和中国互联网协会联合发起，致力于探讨最前沿的技术趋势与应用成果，搭建高质量的交流与分享平台，推动技术创新与产业应用链接，围绕“人工智能与新型计算”构建开放共享的开发者生态。

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