21.数据库连接池

1.不同连接池的参数配置

• HikariCP

<!-- 配置HikariCP数据源（连接池核心Bean） -->
<bean id="dataSource" class="com.zaxxer.hikari.HikariDataSource" destroy-method="close">
    <!-- 基础数据库配置 -->
    <property name="jdbcUrl" value="jdbc:mysql://localhost:3306/test?useSSL=false&serverTimezone=UTC"/>
    <property name="username" value="root"/>
    <property name="password" value="123456"/>
    <property name="driverClassName" value="com.mysql.cj.jdbc.Driver"/>

    <!-- 连接池核心参数（和之前讲的一一对应） -->
    <property name="maxPoolSize" value="20"/>          <!-- 最大连接数 -->
    <property name="minIdle" value="5"/>              <!-- 最小空闲连接 -->
    <property name="connectionTimeout" value="3000"/> <!-- 获取连接超时3秒 -->
    <property name="idleTimeout" value="600000"/>     <!-- 空闲10分钟回收 -->
    <property name="maxLifetime" value="1800000"/>    <!-- 连接最长存活30分钟 -->
    <property name="testWhileIdle" value="true"/>     <!-- 空闲时验证连接有效性 -->
</bean>

<!-- 配置JdbcTemplate（用连接池执行SQL） -->
<bean id="jdbcTemplate" class="org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate">
    <property name="dataSource" ref="dataSource"/> <!-- 关联上面的连接池 -->
</bean>

• Druid

<!-- 配置Druid数据源 -->
<bean id="dataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource" destroy-method="close">
    <!-- 基础数据库配置 -->
    <property name="url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/test?useSSL=false&serverTimezone=UTC"/>
    <property name="username" value="root"/>
    <property name="password" value="123456"/>
    <property name="driverClassName" value="com.mysql.cj.jdbc.Driver"/>

    <!-- 连接池核心参数 -->
    <property name="maxActive" value="20"/>          <!-- 对应Hikari的maxPoolSize -->
    <property name="minIdle" value="5"/>             <!-- 最小空闲连接 -->
    <property name="maxWait" value="3000"/>          <!-- 获取连接超时3秒（对应connectionTimeout） -->
    <property name="minEvictableIdleTimeMillis" value="600000"/> <!-- 空闲超时 -->
    <property name="maxEvictableIdleTimeMillis" value="1800000"/> <!-- 最大生命周期 -->
    <property name="testWhileIdle" value="true"/>    <!-- 空闲时验证 -->
    <property name="validationQuery" value="SELECT 1"/> <!-- 验证连接的SQL（MySQL） -->
</bean>

<!-- 配置JdbcTemplate -->
<bean id="jdbcTemplate" class="org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate">
    <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
</bean>

• dbcp2

<!-- 配置DBCP2数据源 -->
<bean id="dataSource" class="org.apache.commons.dbcp2.BasicDataSource" destroy-method="close">
    <!-- 1. 基础数据库配置 -->
    <property name="url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/test?useSSL=false&serverTimezone=UTC"/>
    <property name="username" value="root"/>
    <property name="password" value="123456"/>
    <property name="driverClassName" value="com.mysql.cj.jdbc.Driver"/>

    <!-- 2. 连接池核心参数（对应之前的Hikari/Druid参数） -->
    <property name="maxTotal" value="20"/>          <!-- 最大连接数（对应Hikari的maxPoolSize） -->
    <property name="minIdle" value="5"/>            <!-- 最小空闲连接 -->
    <property name="maxWaitMillis" value="3000"/>   <!-- 获取连接超时时间（3秒，对应connectionTimeout） -->
    <property name="minEvictableIdleTimeMillis" value="600000"/> <!-- 空闲连接超时回收（10分钟） -->
    <property name="maxConnLifetimeMillis" value="1800000"/>      <!-- 连接最大生命周期（30分钟） -->
    
    <!-- 3. 连接验证配置 -->
    <property name="testWhileIdle" value="true"/>   <!-- 空闲时验证连接有效性 -->
    <property name="validationQuery" value="SELECT 1"/> <!-- 验证连接的SQL（MySQL） -->
    <property name="validationQueryTimeout" value="1"/> <!-- 验证超时（1秒） -->
</bean>

<!-- 配置JdbcTemplate（关联DBCP2连接池） -->
<bean id="jdbcTemplate" class="org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate">
    <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
</bean>

2.特别重要的一个参数----最大连接数、最小空闲数

• 传统的 DBCP 设计成动态的（minIdle < maxTotal），是为了省内存。
  没人用的时候，我只维护 5 个连接，省点 RAM。人多了，我再临时 new Connection() 涨到 20 个。

• 现代的最佳实践变了（HikariCP 的理念）：
  现在的服务器内存都很大，不差这几个连接的内存。所以 HikariCP 建议： minIdle = maxTotal
  也就是说：一上来就铺满 20 张桌子，永远不撤。
  好处： 来了客人直接坐，不需要临时去搬桌子（不需要临时建立 TCP 连接），响应最快，性能最稳。

• 核心性能悖论：那为啥连接设很大会出现性能反而很低呢？

  操作系统（CPU 调度器）的做法： 为了公平，它不能让某个人一直占着cpu，于是它强制实行“轮班制”。
  假设cpu只有4核，但是你允许的连接数是1000，故而高并发的话，会导致1000个线程同时工作，导致cpu高频切换，cpu切换的代价也是很高的，频繁的切换导致了用于切换线程的开销（保存和恢复现场）远远高于线程正正干活的开销，故而导致性能远远下降。

  • 黄金经验公式（针对机械硬盘）：\(连接数 = (CPU核心数 \times 2) + 1\)

  • 如果是 SSD 硬盘： 因为读写极快，CPU 等待时间变短，公式甚至可以接近 CPU核心数

    为什么？按照常理，设备越快，应该能处理越多的连接才对，为什么 SSD 越快，我们需要的并发连接数反而越少（越接近 CPU 核数） 呢？

    有一个经典的线程数计算公式：$$最佳线程数 = CPU核数 \times \left( 1 + \frac{等待时间 (I/O)}{计算时间 (CPU)} \right)$$

    公式里的 \(\frac{等待时间}{计算时间}\) 趋近于 0，最佳线程数 趋近于CPU核数。

  总结
  越慢的 I/O (HDD)： CPU 休息时间越多 -> 需要越多备胎（连接）来填补空缺 -> 连接数要大。
  越快的 I/O (SSD/内存)： CPU 休息时间越少 -> 原来的线程一个人就能把 CPU 跑满 -> 不需要备胎 -> 连接数越少（接近核数）。

3.结尾---连接池返回给我们的connetion对象
本质是代理对象，但是在dbcp连接池中，并没有使用JDK原生代理，而是重新实现了 java.sql.Connection 接口，长得和普通连接一模一样（这个实现类被称为代理类，持有connetion原始对象的引用），许多功能是直接使用原始connetion对象的，但是对于 conn.close() 此时并不是关闭物理连接（这里的close是被修改过逻辑的，不可能让你直接就去把连接给关闭了），只是将当前的connetion对象引用归还给连接池。