數(shù)據(jù)庫連接池dbcp的原理及配置是怎樣的

這篇文章將為大家詳細(xì)講解有關(guān)數(shù)據(jù)庫連接池dbcp的原理及配置是怎樣的，文章內(nèi)容質(zhì)量較高，因此小編分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后對相關(guān)知識有一定的了解。

1. 簡介

DBCP(DataBase Connection Pool),數(shù)據(jù)庫連接池。是 apache 上的一個 java 連接池項目，也是 tomcat 使用的連接池組件。單獨使用dbcp需要3個包：common-dbcp.jar,common-pool.jar,common-collections.jar由于建立數(shù)據(jù)庫連接是一個非常耗時耗資源的行為，所以通過連接池預(yù)先同數(shù)據(jù)庫建立一些連接，放在內(nèi)存中，應(yīng)用程序需要建立數(shù)據(jù)庫連接時直接到連接池中申請一個就行，用完后再放回去。

dbcp提供了數(shù)據(jù)庫連接池可以在spring，iBatis，hibernate中調(diào)用dbcp完成數(shù)據(jù)庫連接，框架一般都提供了dbcp連接的方法；

tomcat中也提供了dbcp的jndi設(shè)置方法，也可以不在框架中使用dbcp，單獨使用dbcp需要3個包：common-dbcp.jar,common-pool.jar,common-collections.jar

2.連接池扼要

JDBC是一套通用的Java語言與多種數(shù)據(jù)庫（文件）通訊的標(biāo)準(zhǔn)API。大部分針對數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（例如Oracle, MySQL等等）的JDBC實現(xiàn)都是基于TCP/IP連接的客戶端-服務(wù)器端通訊方式。

當(dāng)我們需要執(zhí)行一個數(shù)據(jù)庫操作時，有下面三步：

1. 客戶端與服務(wù)器之間建立一個數(shù)據(jù)庫連接 

2. 執(zhí)行某種數(shù)據(jù)庫操作 

3. 斷開連接 

如果每次處理都要走上面的三步，則應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器都要將大量的時間和資源消耗在數(shù)據(jù)連接的斷開與建立上。對于某些數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，一個數(shù)據(jù)庫連接就是一個進程，而且數(shù)據(jù)庫連接通常要占用不少資源，如排序區(qū)/Join區(qū)等等。對于并發(fā)較大的系統(tǒng)，建立一次連接然后緩存起來連續(xù)使用，直到程序結(jié)束等情況下再釋放連接，就能夠?qū)⑾到y(tǒng)資源集中在對數(shù)據(jù)庫操作的處理上，從而大大提高性能。通常情況下將數(shù)據(jù)連接的建立和斷開委托給一種能夠數(shù)據(jù)庫連接池的組件或服務(wù)進行管理。而DBCP, C3p0, Proxool等都是常用的開源的連接池組件。

就好像A公司在郊外，他們公司附近沒有出租車。如果A公司有人要出去辦事，他必須打電話給出租公司訂車，用完車后他還要付賬報銷。 這樣每個人出去一趟都必須訂車、退車和報銷。員工的很多時間白白花費在這上面了。于是A公司跟出租車公司定了一個合同，出租車公司給了他們一個車隊。要用車隨時去樓下找車隊就可以了，用完了也不必結(jié)帳，A公司統(tǒng)一跟出租車公司訂車和結(jié)帳。這個車隊就好比連接池，由公司（應(yīng)用程序）來統(tǒng)一向出租車公司（數(shù)據(jù)庫服務(wù)器）訂車（建立連接）和退車（關(guān)閉連接）。

3.DBCP的配置參數(shù)以及背后的原理

Commons-dbcp連接池的配置參數(shù)比較多，也比較復(fù)雜，主要分為

· Jdbc連接參數(shù)（username, password, url, driverClassName, connectionProperties ） 

· 事務(wù)處理參數(shù) （defaultAutoCommit, defaultReadOnly, defaultTransactionIsolation, defaultCatalog） 

· 連接池參數(shù)（詳見下文） 

· 連接池中鏈接存活性測試參數(shù)（詳見下文） 

· 預(yù)處理查詢池化參數(shù)（poolPreparedStatements, maxOpenPreparedStatements） 

· 丟棄失效鏈接相關(guān)參數(shù)（詳見下文）以及一個控制是否可以正常情況下處于訪問連接池包裝下的底層JDBC鏈接參數(shù)（accessToUnderlyingConnectionAllowed） 

其中Jdbc鏈接參數(shù)、事務(wù)處理都跟連接池關(guān)系不大，另預(yù)處理查詢池化參數(shù)本文不詳細(xì)敘述。有關(guān)commons-dbcp的詳細(xì)參數(shù)配置信息請參考官方文檔。 

4.連接池的配置

再用車隊來比喻，出租車公司每提供一輛車給A公司，A公司肯定要付出一定費用。這時候維持車隊的大小就很重要了，在項目少用車少的時候，車隊肯定要減少，不然很多空閑車輛也要付出成本；在項目多用車多的時候，肯定要擴大車隊，不然車不夠用，車隊忙不過來。A公司可以簡單地設(shè)地兩個閥值來動態(tài)調(diào)節(jié)車隊中空閑的車輛數(shù)目以滿足動態(tài)需求，一個是最小空閑車輛數(shù)(最小空空閑連接數(shù)（minIdle），當(dāng)剩余的空車數(shù)目小于該數(shù)目時，A公司就向出租車公司請求加入新車。 一個是最大空閑車輛數(shù)（maxIdle），當(dāng)剩余的車大于該數(shù)目時，就將剛剛用用完的車還給出租車公司從而減少車隊數(shù)量。 

另外，這家出租車公司可能要為多個客戶服務(wù)，要考慮能夠提供給A公司的最大的車數(shù)量，不能超過某個數(shù)量(maxActive)。所以A公司想出租車申請新車時首先要看下當(dāng)前正在用的車輛數(shù)目是否超過了這個最大數(shù)目，如果沒有超過那就直接申請新車，否則可以讓申請者（應(yīng)用程序中執(zhí)行請求的線程）等待 (maxWait<=0, 無限等待; maxWait>0 當(dāng)?shù)却龝r間超過 maxWait時，失敗）。

在連接池中，這幾個參數(shù)是十分重要的，官方的說明如下，是我們調(diào)節(jié)系統(tǒng)性能時需要認(rèn)真考慮的值。

實際上，Dbcp 依賴于 commons-pool 來存儲連接對象。 BasicDataSource默認(rèn)使用GenericObjectPool來管理連接對象。除了請求的線程會在請求和返回連接過程中影響池中連接實例外，另有一個跑著GenericObjectPool.Evictor類型 (implements Runnable) 的實例的線程，也會影響池中的數(shù)據(jù)庫連接。

5.使用注意點

1) 如果maxIdle 設(shè)置太低，在高負(fù)載系統(tǒng)中，連接的打開時間比關(guān)閉的時間快，會引起連接池中的idle的個數(shù)上升超過maxIdle，造成頻繁的銷毀和創(chuàng)建，類似于jvm參數(shù)中的Xmx設(shè)置。

2) minIdle，該參數(shù)越接近maxIdle，性能越好，因為連接的創(chuàng)建和銷毀，都是需要消耗資源的，但是不能太大，因為在機器很空閑的時候，也會創(chuàng)建低于minIdle個數(shù)的連接，類似于jvm參數(shù)中的Xms設(shè)置。

3) PreparedStatements會在數(shù)據(jù)庫中保持打開的游標(biāo),這樣會造成一個連接超出數(shù)據(jù)庫游標(biāo)限制, 特別是當(dāng)maxOpenPreparedStatements 被設(shè)置成 default (unlimited)，并且應(yīng)用在一個連接上創(chuàng)建了大量不同PreparedStatements時，為了避免這個問題， maxOpenPreparedStatements 應(yīng)該設(shè)置為一個小于數(shù)據(jù)庫在一個連接上允許打開最大游標(biāo)數(shù)。

4) poolPreparedStatements，經(jīng)過測試，開啟后的性能沒有關(guān)閉的好，或者相差不大，沒有本質(zhì)的提高。

5) 對性能影響比較大的兩個參數(shù)：

testOnBorrow：這個默認(rèn)的之是true，對性能影響很大，因為每次從池中借出對象時進行一次驗證，系統(tǒng)開銷很大，實際測試中發(fā)現(xiàn)，性能差距有7-10倍的樣子。

maxIdle：如果這個參數(shù)的值比maxActive低，在高負(fù)載的情況下就會產(chǎn)生很多time_waited線程。根據(jù)我們的測試結(jié)果，這個值最好和maxActive相同或者是設(shè)成-1。這樣才能在高并發(fā)下，應(yīng)用到數(shù)據(jù)庫的連接也是穩(wěn)定的使用固有的connection。否則dbcp會頻繁創(chuàng)建新的連接，丟棄老的連接。而創(chuàng)建連接這個操作，比驗證還要昂貴。

由于將maxIdle設(shè)置了一個比較高的值，應(yīng)用就會在系統(tǒng)高峰時期創(chuàng)建的連接就會維持在那里。在空閑的時候這些連接就顯得有些浪費。很多的時候數(shù)據(jù)庫機器可能會支持多個應(yīng)用，或者一個集群可能會有很多臺應(yīng)用機器。為了能這些空閑連接能夠回收，就必須設(shè)置著一個配置項。這個值和minEvictableIdleTimeMillis以及numTestsPerEvictionRun會影響evictor thread的行為。默認(rèn)timeBetweenEvictionRunsMillis的值是-1，就是不會運行。但是如果它設(shè)了一個不為-1的值，那么minEvictableIdleTimeMillis就不能設(shè)置的太短，默認(rèn)的30分鐘是個不錯的選擇。

6.配置樣例

<bean id=“dataSource” class=“org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource” destroy- method=“close”>

<property name=“driverClassName” value=“${db_driverClassName}” />

<property name=“url” value=“${db_rul}” /> 

<property name=“username” value=”${db_user}” /> 

<property name=“password” value=”${db_passwd}” />

<property name=“maxActive” value=”${db_maxActive }” />

<property name=“initialSize” value=”${db_initialSize}” />

<property name=“maxWait” value=”${db_maxWait}” />

<property name=“maxIdle” value=”${db_maxIdle }” />

<property name=“minIdle” value=”${db_minIdle}” />

<property name="timeBetweenEvictionRunsMillis" value="30000" />

<property name="testOnBorrow" value="false" />

<property name="testWhileIdle" value="true" />

<property name="validationQuery" value="select 1 from dual" />

<property name=“removeAbandoned” value=”true” />

<property name=“removeAbandonedTimeout” value=”180” />

</bean>

7.Mysql數(shù)據(jù)庫的配置：

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

<beans

xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"

xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"

xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd">

<bean id="dataSource" class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource"  scope="singleton" >

<property name="driverClassName">

<value>com.mysql.jdbc.Driver</value>

</property>

<property name="url">

<value>jdbc:mysql://localhost:3306/booksystem</value>

</property>

<property name="username">

<value>root</value>

</property>

<property name="password">

<value>mysqladmin</value>

</property>

<property name="maxActive">

<value>10</value>

</property>

<property name="initialSize">

<value>2</value>

</property>

</bean>

</beans>

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