數據庫連接池

不使用數據庫連接池的連接機制：

爲什麼要使用數據庫連接池，在使用數據庫連接池之前先來看看沒有使用數據庫連接池的連接運行機制：

過程：

1. TCP建立連接的三次握手
2. MySQL認證的三次握手
3. 真正的SQL執行
4. MySQL的關閉
5. TCP的四次握手關閉

出現的問題：

1. 網絡IO較多
2. 數據庫的負載較高
3. 響應時間較長及QPS較低
4. 應用頻繁的創建連接和關閉連接，導致臨時對象較多，GC頻繁
5. 在關閉連接後，會出現大量TIME_WAIT 的TCP狀態（在2個MSL之後關閉）

使用數據庫連接池的連接機制：

第一次訪問的時候需要建立連接，之後的訪問就會複用之前創建的連接，直接執行SQL語句。

工作原理：

​ 1.建立連接池，初始化時根據系統配置創建數據庫連接對象，需要使用時就直接在池中獲取。

連接池中的連接不能隨意創建和關閉，這樣避免了連接隨意建立和關閉造成的系統開銷。

Java中提供了很多容器類可以方便的構建連接池，例如Vector、Stack等。

​ 2.管理連接池，連接池內連接的分配和釋放對系統的性能有很大的影響。其管理策略是：

​ 當客戶請求數據庫連接時，首先查看連接池中是否有空閒連接，如果存在空閒連接，則將連接分配給客戶使用；如果沒有空閒連接，則查看當前所開的連接數是否已經達到最大連接數，如果沒達到就重新創建一個連接給請求的客戶；如果達到就按設定的最大等待時間進行等待，如果超出最大等待時間，則拋出異常給客戶。

​ 當客戶釋放數據庫連接時，先判斷該連接的引用次數是否超過了規定值，如果超過就從連接池中刪除該連接，否則保留爲其他客戶服務。

​ 該策略保證了數據庫連接的有效複用，避免頻繁的建立、釋放連接所帶來的系統資源開銷。
​ 3.連接池的關閉。當應用程序退出時，關閉連接池中所有的連接，釋放連接池相關的資源，該過程正好與創建相反。

使用連接池時，要配置一下參數：

​ 最小連接數：是連接池一直保持的數據庫連接,所以如果應用程序對數據庫連接的使用量不大,將會有大量的數據庫連接資源被浪費.
​ 最大連接數：是連接池能申請的最大連接數,如果數據庫連接請求超過次數,後面的數據庫連接請求將被加入到等待隊列中,這會影響以後的數據庫操作
​ 最大空閒時間
​ 獲取連接超時時間
​ 超時重試連接次數

使用數據庫連接池需要注意的問題：

併發問題：synchronized

多數據庫服務器和多用戶：

​ 對於大型的企業級應用，常常需要同時連接不同的數據庫（如連接oracle和sybase）。

如何連接不同的數據庫呢？我們採用的策略是：

​ 設計一個符合單例模式的連接池管理類，在連接池管理類的唯一實例被創建時讀取一個資源文件，其中資源文件中存放着多個數據庫的url地址等信息。根據資源文件提供的信息，創建多個連接池類的實例，每一個實例都是一個特定數據庫的連接池。連接池管理類實例爲每個連接池實例取一個名字，通過不同的名字來管理不同的連接池。

對於同一個數據庫有多個用戶使用不同的名稱和密碼訪問的情況，也可以通過資源文件處理，即在資源文件中設置多個具有相同url地址，但具有不同用戶名和密碼的數據庫連接信息。

事務處理：connection類。

​ 我們知道，事務具有原子性，此時要求對數據庫的操作符合“all-all-nothing”原則即對於一組sql語句要麼全做，要麼全不做。

在java語言中，connection類本身提供了對事務的支持，可以通過設置connection的autocommit屬性爲false 然後顯式的調用commit或rollback方法來實現。但要高效的進行connection複用，就必須提供相應的事務支持機制。可採用每一個事務獨佔一個連接來實現，這種方法可以大大降低事務管理的複雜性。

連接池的分配與釋放

​ 連接池的分配與釋放，對系統的性能有很大的影響。合理的分配與釋放，可以提高連接的複用度，從而降低建立新連接的開銷，同時還可以加快用戶的訪問速度。

​ 對於連接的管理可使用空閒池。即把已經創建但尚未分配出去的連接按創建時間存放到一個空閒池中。每當用戶請求一個連接時，系統首先檢查空閒池內有沒有空閒連接。如果有就把建立時間最長（通過容器的順序存放實現）的那個連接分配給他（實際是先做連接是否有效的判斷，如果可用就分配給用戶，如不可用就把這個連接從空閒池刪掉，重新檢測空閒池是否還有連接）；如果沒有則檢查當前所開連接池是否達到連接池所允許的最大連接數（maxconn）如果沒有達到，就新建一個連接，如果已經達到，就等待一定的時間（timeout）。如果在等待的時間內有連接被釋放出來就可以把這個連接分配給等待的用戶，如果等待時間超過預定時間timeout 則返回空值（null）。系統對已經分配出去正在使用的連接只做計數，當使用完後再返還給空閒池。對於空閒連接的狀態，可開闢專門的線程定時檢測，這樣會花費一定的系統開銷，但可以保證較快的響應速度。也可採取不開闢專門線程，只是在分配前檢測的方法。

連接池的配置與維護

​ 連接池中到底應該放置多少連接，才能使系統的性能最佳？系統可採取設置最小連接數（minconn）和最大連接數（maxconn）來控制連接池中的連接。最小連接數是系統啓動時連接池所創建的連接數。如果創建過多，則系統啓動就慢，但創建後系統的響應速度會很快；如果創建過少，則系統啓動的很快，響應起來卻慢。這樣，可以在開發時，設置較小的最小連接數，開發起來會快，而在系統實際使用時設置較大的，因爲這樣對訪問客戶來說速度會快些。最大連接數是連接池中允許連接的最大數目，具體設置多少，要看系統的訪問量，可通過反覆測試，找到最佳點。

​ 如何確保連接池中的最小連接數呢？有動態和靜態兩種策略。動態即每隔一定時間就對連接池進行檢測，如果發現連接數量小於最小連接數，則補充相應數量的新連接以保證連接池的正常運轉。靜態是發現空閒連接不夠時再去檢查。

連接池開源產品：

徹底死掉的C3P0、鹹魚翻身的DBCP、性能無敵的HikariCP、功能全面的Druid。

參考鏈接：https://www.cnblogs.com/zhuleixiao/p/8974982.html

參考鏈接：https://blog.csdn.net/crankz/article/details/82874158