你真的知道如何设置数据库连接池的大小吗

前段时间在一个老项目中经历过一个问题:一个 Dubbo 服务,启动的时候慢的要死,后来看日志查原因整个过程一直在初始化数据库连接。一看数据库连接参数,连接池大小:1024。

很多入行晚的同学没有经历过手写 JDBC 连接的日子。那个时候没有数据库连接池的概念,都是原生代码一顿搞,后来有了 iBATIS 之后 Java 开发的繁杂程度才逐渐减轻,也衍生 C3P0 数据库连接池这种基础的东西。罗马不是一天建成的,可是互联网发展太快了,技术压力逼迫下各种中间件被迫研发,大家加班加点搞出来各种高大上的脚手架,也成就很多 伟人。

数据库连接使用 TCP 的方式,建立连接需要3次握手,释放连接需要4次挥手,当今这种互联网使用频率下,如果每一次访问数据库都重新建立连接,我估计你们公司倒闭800次都不够。

1. 数据库连接的过程是怎样的

Java 鼻祖 Sun 公司是想以一套API统一天下,奈何各个数据库服务器厂商太给力统一不了。无奈之举是创建了一个统一的接口,提出一套统一接入的步骤,各个厂商实现接口,按照步骤加载自己的数据库。所以现在的方案就是4板斧:

注册驱动,为人所知的:Class.forName();

获取Connection,成功即与数据库建立连接;

拿到Statement对象,用于操作数据库的CRUD;

获取数据库返回结果ResultSet。

大家应该都知道数据库本身是一个客户端程序,只有启动了才能连接。拿 MYSQL 举例,我们在安装并启动了服务的机器上,命令行的方式输入:mysql -uroot -p 即可连接当前数据库。

MYSQL 连接方式有很多种,区分Unix系统 和 Windows 系统以及通用的连接方式,在这里仅说两种方式:一种为 unix domain socket,另外一种为基于 tcp/ip 协议,一般我们如果远程访问数据库肯定是基于 tcp/ip 的,但是如果我们在本机登录就会分为使用 socket 还是 tcp/ip。

socket:mysql -uroot -p tcp/ip:mysql -h127.0.0.1 -uroot -p

当数据库服务器和应用服务器位于不同的主机时就要使用 tcp/ip 的方式建立连接。每一个连接在操作系统中占用一个线程来维护。建立连接也分为两类:短连接和长连接。

短连接

所谓短连接就是指应用程序和数据库通信完毕之后连接关闭。这种连接每次的操作就是:

发出请求--->建立连接--->操作数据--->释放连接

这样做的问题是:

频繁的建立 / 释放连接对数据库来说增加了系统负担;

应用程序每次操作数据库的过程将会变得很慢;

应用系统每次建立连接都要占用一个端口,频繁的建立/释放,每个被释放的连接在发出释放请求之后并不是马上就执行,必须经历一个 FIN 阶段的等待直到确认为止。所以在每秒几千次数据库请求的时候,应用服务器端口很有可能被消耗完。

长连接

长连接即在建立连接后一直打开,直到应用程序关闭才释放。使用长连接的好处是减少每次创建连接带来的开销。

对于应用服务器来说维持长连接的好处不言自明,但是对于数据库服务器来说,过多的长连接则是灾难。

MYSQL的TCP连接支持长连接,所以每次操作完数据库,可以不必直接关掉连接,而是等待下次使用的时候在复用这个连接。所有的Socket长连接都是通过TCP自带的ping来维持心跳(TCP保活),从而保持连接状态,而我们熟悉的websocket,也正是通过TCP的心跳来维持连接不被中断。

连接池

长连接的好处这么大,自然大家都用长连接。慢慢就搞出一套长连接维护的工具 - 数据库连接池。

设计连接池也没有多么复杂,大致的步骤就是:

初始化连接;

业务取出连接;

业务发送请求;

放回连接。

除了上面的基本功能以外,还要处理并发问题,多数据库服务器和多用户,事务处理,连接池的配置与维护。大概就这些功能。有了连接池之后,连接的建立和释放跟业务就没有关系,交给交接池来维护。

2. MYSQL 能支持多少连接

MYSQL 的最大连接数在5.7版本中默认是151, 最大可以达到16384(2^14)。如何设置最大连接数在于你的服务器性能,查看 MYSQL连接数信息命令如下:

mysql> show variables like '%max_connections%'; +-----------------+-------+ | Variable_name | Value | +-----------------+-------+ | max_connections | 5050 | +-----------------+-------+ 1 row in set (0.00 sec)

我们生产环境MYSQL的最大连接数设置为 5050,注意不能设置的太小,太小造成的后果是连接失败:“query failed Error 1040: Too many connections“ 错误。太大且当连接该数据库的机器比较多的时候则会对当前MYSQL的性能产生影响。

MYSQL官网给出了一个设置最大连接数的建议比例:

Max_used_connections / max_connections * 100% ≈ 85%

即已使用的连接数占总上限的85%左右,如果目前已使用的连接数与最大连接数比例小于10%那很显然设置的过大。

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