Spring Boot 2.X默认连接池HikariCP详解
1、基本概念
在开始说明Spring Boot中的数据源配置之前,我们先搞清楚关于数据访问的这些基本概念:
什么是JDBC?
Java数据库连接(Java Database Connectivity,简称JDBC)是Java语⾔中⽤来规范客户端程序如何来访问数据库的应⽤程序接⼝,提供了诸如查询和更新数据库中数据的⽅法。JDBC也是Sun Microsystems的商标。我们通常说的JDBC是⾯向关系型数据库的。
JDBC API主要位于JDK中的java.sql包中(之后扩展的内容位于javax.sql包中),主要包括(扩展接⼝, 需驱动程序提供者来具体实现):
DriverManager:负责加载各种不同驱动程序(Driver),并根据不同的请求,向调⽤者返回相应的数据库连接(Connection)。
Driver:驱动程序,会将⾃⾝加载到DriverManager中去,并处理相应的请求并返回相应的数据库连接(Connection)。
Connection:数据库连接,负责与进⾏数据库间通讯,SQL执⾏以及事务处理都是在某个特定Connection环境中进⾏的。可以产⽣⽤以执⾏SQL的Statement。
Statement:⽤以执⾏SQL查询和更新(针对静态SQL语句和单次执⾏)。PreparedStatement:⽤以执⾏包含动态参数的SQL查询和更新(在服务器端编译,允许重复执⾏以提⾼效率)。
CallableStatement:⽤以调⽤数据库中的存储过程。
SQLException:代表在数据库连接的建⽴和关闭和SQL语句的执⾏过程中发⽣了例外情况(即错误)。
什么是数据源?
可以看到,在java.sql中并没有数据源(Data Source)的概念。这是由于在java.sql中包含的是JDBC内核API,另外还有个javax.sql包,其中包含了JDBC标准的扩展API。⽽关于数据源(Data Source)的定义,就在javax.sql这个扩展包中。
实际上,在JDBC内核API的实现下,就已经可以实现对数据库的访问了,那么我们为什么还需要数据源呢?主要出于以下⼏个⽬的:
1. 封装关于数据库访问的各种参数,实现统⼀管理。
2. 通过对数据库的连接池管理,节省开销并提⾼效率。
在Java这个⾃由开放的⽣态中,已经有⾮常多优秀的开源数据源可以供⼤家选择,⽐如:DBCP、C3P0、Druid、HikariCP等。
⽽在Spring Boot 2.x中,对数据源的选择也紧跟潮流,采⽤了⽬前性能最佳的HikariCP。接下来,我们就来具体说说,这个Spring Boot中的默认数据源配置。
2、什么是HikariCP
HikariCP是由日本程序员开源的一个数据库连接池组件,代码非常轻量,并且速度非常的快。根据官方提供的数据,在i7,开启32个线程32个连接的情况下,进行随机数据库读写操作,HikariCP的速度是现在常用的C3P0数据库连接池的数百倍。
HikariCP为什么这么快:
1.字节码更加精简,所以可以加载更多代码到缓存。
2.实现了一个无锁的集合类型,来减少并发造成的资源竞争。
3.使用了自定义的数组类型,相对与ArrayList极大地提升了性能。
4.针对CPU的时间片算法进行优化,尽可能在一个时间片里面完成各种操作。
与Druid对比
在github上有网友贴出了阿里巴巴Druid与hikari的对比,认为hikari在性能上是完全秒杀阿里巴巴的Druid连接池的。对此,阿里的工程师也做了一定的回应,说Druid的性能稍微差点是锁机制的不同,并且Druid提供了更丰富的功能,两者的侧重点不一样。
3、HikariCP配置
对于Hikari连接池配置,我们通过使用spring.datasource.type并在application.properties文件中为其分配连接池实现的完全限定名称来启用它,如下所示。
spring.datasource.type = com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
如果我们使用的是Spring Boot 2.0及以上版本,Spring Boot会HikariDataSource默认选择,我们不需要配置。
常用配置:
现在要配置Hikari特定的连接池设置,Spring Boot提供了spring.datasource.hikari.*在application.properties文件中使用的前缀。我们将在这里讨论一些常用的配置。
- connectionTimeout
connectionTimeout是客户端等待连接池连接的最大毫秒数。我们需要将其配置如下。
spring.datasource.hikari.connection-timeout=20000 ;
- minimumIdle
minimumIdle是HikariCP在连接池中维护的最小空闲连接数。它配置如下。
spring.datasource.hikari.minimum-idle=5
- maximumPoolSize
maximumPoolSize配置最大池大小。它配置如下。
spring.datasource.hikari.maximum-pool-size=12
- idleTimeout
idleTimeout是允许连接在连接池中空闲的最长时间(以毫秒为单位)。它配置如下。
spring.datasource.hikari.idle-timeout=300000
- maxLifetime
maxLifetime是池中连接关闭后的最长生命周期(以毫秒为单位)。它配置如下。
spring.datasource.hikari.max-lifetime=1200000
使用中的连接永远不会退役,只有当它关闭时才会在最长生命周期后删除。
- autoCommit
autoCommit配置从池返回的连接的默认自动提交行为。默认值为true。
spring.datasource.hikari.auto-commit=true
配置项表:
配置项 | 描述 | 默认值 | 默认配置validate之后的值 | validate重置 |
autoCommit | 自动提交从池中返回的连接 | TRUE | TRUE | - |
connectionTimeout | 等待来自池的连接的最大毫秒数 | SECONDS.toMillis(30) = 30000 | 30000 | 如果小于250毫秒,则被重置回30秒 |
idleTimeout | 连接允许在池中闲置的最长时间 | MINUTES.toMillis(10) = 600000 | 600000 | 如果idleTimeout+1秒>maxLifetime 且 maxLifetime>0,则会被重置为0(代表永远不会退出);如果idleTimeout!=0且小于10秒,则会被重置为10秒 |
maxLifetime | 池中连接最长生命周期 | MINUTES.toMillis(30) = 1800000 | 1800000 | 如果不等于0且小于30秒则会被重置回30分钟 |
connectionTestQuery | 如果您的驱动程序支持JDBC4,我们强烈建议您不要设置此属性 | null | null | - |
minimumIdle | 池中维护的最小空闲连接数 | -1 | 10 | minIdle<0或者minIdle>maxPoolSize,则被重置为maxPoolSize |
maximumPoolSize | 池中最大连接数,包括闲置和使用中的连接 | -1 | 10 | 如果maxPoolSize小于1,则会被重置。当minIdle<=0被重置为DEFAULT_POOL_SIZE则为10;如果minIdle>0则重置为minIdle的值 |
metricRegistry | 该属性允许您指定一个 Codahale / Dropwizard MetricRegistry 的实例,供池使用以记录各种指标 | null | null | - |
healthCheckRegistry | 该属性允许您指定池使用的Codahale / Dropwizard HealthCheckRegistry的实例来报告当前健康信息 | null | null | - |
poolName | 连接池的用户定义名称,主要出现在日志记录和JMX管理控制台中以识别池和池配置 | null | HikariPool-1 | - |
initializationFailTimeout | 如果池无法成功初始化连接,则此属性控制池是否将 fail fast | 1 | 1 | - |
isolateInternalQueries | 是否在其自己的事务中隔离内部池查询,例如连接活动测试 | FALSE | FALSE | - |
allowPoolSuspension | 控制池是否可以通过JMX暂停和恢复 | FALSE | FALSE | - |
readOnly | 从池中获取的连接是否默认处于只读模式 | FALSE | FALSE | - |
registerMbeans | 是否注册JMX管理Bean(MBeans) | FALSE | FALSE | - |
catalog | 为支持 catalog 概念的数据库设置默认 catalog | driver default | null | - |
connectionInitSql | 该属性设置一个SQL语句,在将每个新连接创建后,将其添加到池中之前执行该语句。 | null | null | - |
driverClassName | HikariCP将尝试通过仅基于jdbcUrl的DriverManager解析驱动程序,但对于一些较旧的驱动程序,还必须指定driverClassName | null | null | - |
transactionIsolation | 控制从池返回的连接的默认事务隔离级别 | null | null | - |
validationTimeout | 连接将被测试活动的最大时间量 | SECONDS.toMillis(5) = 5000 | 5000 | 如果小于250毫秒,则会被重置回5秒 |
leakDetectionThreshold | 记录消息之前连接可能离开池的时间量,表示可能的连接泄漏 | 0 | 0 | 如果大于0且不是单元测试,则进一步判断:(leakDetectionThreshold < SECONDS.toMillis(2) or (leakDetectionThreshold > maxLifetime && maxLifetime > 0),会被重置为0 . 即如果要生效则必须>0,而且不能小于2秒,而且当maxLifetime > 0时不能大于maxLifetime |
dataSource | 这个属性允许你直接设置数据源的实例被池包装,而不是让HikariCP通过反射来构造它 | null | null | - |
schema | 该属性为支持模式概念的数据库设置默认模式 | driver default | null | - |
threadFactory | 此属性允许您设置将用于创建池使用的所有线程的java.util.concurrent.ThreadFactory的实例。 | null | null | - |
scheduledExecutor | 此属性允许您设置将用于各种内部计划任务的java.util.concurrent.ScheduledExecutorService实例 | null | null | - |
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