Springboot 2.0選擇HikariCP作爲默認數據庫連接池的原因及與Druid的比較

摘要: 本文非原創,是筆者蒐集了一些HikariCP相關的資料整理給大家的介紹,主要講解了爲什麼sb2選擇了HikariCP以及HikariCP爲什麼這麼快。

Springboot2默認數據庫連接池選擇了HikariCP爲何選擇HikariCP理由一、代碼量理由二、口碑理由三、速度理由四、穩定性理由五、可靠性HikariCP爲什麼這麼快優化並精簡字節碼更好的併發集合類實現使用FastList替代ArrayListHikariCP與Druid相比哪個更好?Springboot2快速上手參考資料

Spring Boot 2默認數據庫連接池選擇了HikariCP

默認的數據庫連接池由Tomcat換成HikariCP. 如果在一個Tomcat應用中用spring.datasource.type來強制使用Hikari連接池, 則可以去掉這個override.

爲何選擇HikariCP

HiKariCP是數據庫連接池的一個後起之秀,號稱性能最好,可以完美地PK掉其他連接池,是一個高性能的JDBC連接池,基於BoneCP做了不少的改進和優化。其作者還有另外一個開源作品——高性能的JSON解析器HikariJSON。

它,超快,快到連Spring Boot 2都宣佈支持了。

代碼體積更是少的可憐,130kb。

https://github.com/brettwooldridge/HikariJSON

爲何要使用HiKariCP?這要先從BoneCP說起:
什麼?不是有C3P0/DBCP這些成熟的數據庫連接池嗎?一直用的好好的,爲什麼又搞出一個BoneCP來?因爲,傳說中BoneCP在快速這個特點上做到了極致,官方數據是C3P0等的25倍左右。不相信?其實我也不怎麼信。可是,有圖有真相啊(圖片來自BoneCP官網:http://jolbox.com/benchmarks.html):

從上述結果可以看出HikariCP的性能遠高於c3p0、tomcat等連接池,以致後來BoneCP作者都放棄了維護,在Github項目主頁推薦大家使用HikariCP。另外,Spring Boot將在2.0版本中把HikariCP作爲其默認的JDBC連接池。

PS:需要指出的是,上圖中的數據是HikariCP作者對各個連接池調用DataSource.getConnection()、Connection.close()、Connection.prepareStatement()、Statement.execute()、Statement.close()方法的性能測試結果。

而且,網上對於BoneCP是好評如潮啊,推薦的文章一搜一大堆。

然而,上Maven Repository網站(http://mvnrepository.com/artifact/com.jolbox/bonecp)查找有沒有最新版本的時候,你會發現最新的是2013年10月份的(這麼久沒新版本出來了?)。於是,再去BoneCP的Githut(https://github.com/wwadge/bonecp)上看看最近有沒有提交代碼。卻發現,BoneCP的作者對於這個項目貌似已經心灰意冷,說是要讓步給HikariCP了(有圖有真相):

……什麼?又來一個CP?……什麼是Hikari?
Hikari來自日文,是“光”(陽光的光,不是光禿禿的光)的意思。作者估計是爲了藉助這個詞來暗示這個CP速度飛快。不知作者是不是日本人,不過日本也有很多優秀的碼農,聽說比特幣據說日本人搞出來的。。。

這個產品的口號是“快速、簡單、可靠”。實際情況跟這個口號真的匹配嗎?又是有圖有真相(Benchmarks又來了):

這個圖,也間接地、再一次地證明了boneCP比c3p0強大很多,當然,跟“光”比起來,又弱了不少啊。

那麼,這麼好的是怎麼做到的呢?官網詳細地說明了HikariCP所做的一些優化,總結如下:

  • 字節碼精簡 :優化代碼,直到編譯後的字節碼最少,這樣,CPU緩存可以加載更多的程序代碼;
  • 優化代理和攔截器:減少代碼,例如HikariCP的Statement proxy只有100行代碼,只有BoneCP的十分之一;
  • 自定義數組類型(FastStatementList)代替ArrayList:避免每次get()調用都要進行range check,避免調用remove()時的從頭到尾的掃描;
  • 自定義集合類型(ConcurrentBag:提高併發讀寫的效率;
  • 其他針對BoneCP缺陷的優化,比如對於耗時超過一個CPU時間片的方法調用的研究(但沒說具體怎麼優化)。

很多優化的對比都是針對BoneCP的……哈哈。參考文章:https://github.com/brettwooldridge/HikariCP/wiki/Down-the-Rabbit-Hole

理由一、代碼量

幾個連接池的代碼量對比(代碼量越少,一般意味着執行效率越高、發生bug的可能性越低):

理由二、口碑

可是,“黃婆賣瓜,自催自擂”這個俗語日本人也是懂得,於是,用戶的好評如潮也是有圖有真相:

理由三、速度

還有第三方關於速度的測試:

理由四、穩定性

也許你會說,速度高,如果不穩定也是硬傷啊。於是,關於穩定性的圖也來了:

理由五、可靠性

另外,關於可靠性方面,也是有實驗和數據支持的。對於數據庫連接中斷的情況,通過測試getConnection(),各種CP的不相同處理方法如下:
(所有CP都配置了跟connectionTimeout類似的參數爲5秒鐘)

  • HikariCP:等待5秒鐘後,如果連接還是沒有恢復,則拋出一個SQLExceptions 異常;後續的getConnection()也是一樣處理;
  • C3P0:完全沒有反應,沒有提示,也不會在“CheckoutTimeout”配置的時長超時後有任何通知給調用者;然後等待2分鐘後終於醒來了,返回一個error;
  • Tomcat:返回一個connection,然後……調用者如果利用這個無效的connection執行SQL語句……結果可想而知;大約55秒之後終於醒來了,這時候的getConnection()終於可以返回一個error,但沒有等待參數配置的5秒鐘,而是立即返回error;
  • BoneCP:跟Tomcat的處理方法一樣;也是大約55秒之後才醒來,有了正常的反應,並且終於會等待5秒鐘之後返回error了;

可見,HikariCP的處理方式是最合理的。根據這個測試結果,對於各個CP處理數據庫中斷的情況,評分如下:

參考文章:https://github.com/brettwooldridge/HikariCP/wiki/Bad-Behavior:-Handling-Database-Down

HikariCP爲什麼這麼快

JDBC連接池的實現並不複雜,主要是對JDBC中幾個核心對象Connection、Statement、PreparedStatement、CallableStatement以及ResultSet的封裝與動態代理。接下來從幾個方面來看看HikariCP爲什麼這麼快:

優化並精簡字節碼

HikariCP利用了一個第三方的Java字節碼修改類庫Javassist來生成委託實現動態代理。動態代理的實現在ProxyFactory類,源碼如下:

發現這些代理方法中只有一行直接拋異常的代碼,註釋寫着“Body is replaced (injected) by JavassistProxyFactory”,其實方法body中的代碼是在編譯時調用JavassistProxyFactory才生成的,主要代碼見下圖:

之所以使用Javassist生成動態代理,是因爲其速度更快,相比於JDK Proxy生成的字節碼更少,精簡了很多不必要的字節碼。

ConcurrentBag:更好的併發集合類實現

ConcurrentBag的實現借鑑於C#中的同名類,是一個專門爲連接池設計的lock-less集合,實現了比LinkedBlockingQueue、LinkedTransferQueue更好的併發性能。ConcurrentBag內部同時使用了ThreadLocal和CopyOnWriteArrayList來存儲元素,其中CopyOnWriteArrayList是線程共享的。ConcurrentBag採用了queue-stealing的機制獲取元素:首先嚐試從ThreadLocal中獲取屬於當前線程的元素來避免鎖競爭,如果沒有可用元素則再次從共享的CopyOnWriteArrayList中獲取。此外,ThreadLocal和CopyOnWriteArrayList在ConcurrentBag中都是成員變量,線程間不共享,避免了僞共享(false sharing)的發生。

使用FastList替代ArrayList

FastList是一個List接口的精簡實現,只實現了接口中必要的幾個方法。JDK ArrayList每次調用get()方法時都會進行rangeCheck檢查索引是否越界,FastList的實現中去除了這一檢查,只要保證索引合法那麼rangeCheck就成爲了不必要的計算開銷(當然開銷極小)。此外,HikariCP使用List來保存打開的Statement,當Statement關閉或Connection關閉時需要將對應的Statement從List中移除。通常情況下,同一個Connection創建了多個Statement時,後打開的Statement會先關閉。ArrayList的remove(Object)方法是從頭開始遍歷數組,而FastList是從數組的尾部開始遍歷,因此更爲高效。

HikariCP與Druid相比哪個更好?

有些用戶給了druid這樣的評論:

不評論,一個追求性能,一個偏向監控,直接看之前有人給HikariCP提的關於跟Druid對比分析的issue吧。HikariCP作者對Druid做了測試並給出了測試結果數據,Druid作者溫少也對此作了評論。Issue鏈接:

https://github.com/brettwooldridge/HikariCP/issues/232

筆者個人的觀點是,hikariCP可以提供監控功能的,比如metrics,可以參見筆者的這篇文章 【追光者系列】HikariCP連接池監控指標實戰
另外,監控方面,skywalking、pinpoint、mycat這些agent也是可以做到的,以後service mesh普及了更加可以監控了,比如sharding-jdbc也可以做監控,datamesh,sidecar也可以做監控的。

Springboot2快速上手

說得這麼好,用起來會不會很麻煩啊,會不會有很多參數要配置纔能有這樣的效果啊?答案是:不會。

springboot 2.0 默認連接池就是Hikari了,所以引用parents後不用專門加依賴

配置一下就好

# jdbc_config   datasource
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
spring.datasource.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/datebook?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&autoReconnect=true&useSSL=false&zeroDateTimeBehavior=convertToNull
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=root
# Hikari will use the above plus the following to setup connection pooling
spring.datasource.type=com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
spring.datasource.hikari.minimum-idle=5
spring.datasource.hikari.maximum-pool-size=15
spring.datasource.hikari.auto-commit=true
spring.datasource.hikari.idle-timeout=30000
spring.datasource.hikari.pool-name=DatebookHikariCP
spring.datasource.hikari.max-lifetime=1800000
spring.datasource.hikari.connection-timeout=30000
spring.datasource.hikari.connection-test-query=SELECT 1

直接啓動即可 如圖

參考資料

https://blog.csdn.net/clementad/article/details/46928621

原文地址:

https://blog.csdn.net/zxl315/article/details/80420688

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