1. 连接池相关技术调研

1.1. 池化技术

1.1.1. 池化技术概述

池化是一种通过复用来提升软件系统性能的的软件技术。
其原理是，通过复用对象来减少创建对象、垃圾回收的开销，这样能够减少资源对象的创建次数，提高程序的性能，特别是在高并发下这种提高更加明显。
使用池化技术缓存的资源对象有如下共同特点：

  • 对象创建时间长
  • 对象创建需要大量资源
  • 对象创建后可被重复使用

池化技术应用:

  • 线程池
    • JDK中ThreadPoolExecutor
    • Tomcat中的线程池
  • 内存池
  • 连接池
    • HttpClient连接池
    • JDBC连接池 （C3P0、BoneCP、DBCP等）
    • Redis 连接池 （jedis）
    • 等等

1.1.2. commons-pool2 包

commons-pool2是一个广泛使用的对象池组件，由apache基金会开源，当前最新版本是Version 2.8.0
核心类：

  • PooledObjectFactory：工厂类，负责具体对象的创建、初始化，对象状态的销毁和验证
  • ObjectPool：实现对对象存取和状态管理的池实现；如：线程池、数据库连接池
  • PooledObject：池化对象，是需要放到ObjectPool对象的一个包装类。添加了一些附加的信息，比如说状态信息，创建时间，激活时间，关闭时间等
  1. ObjectPool的核心数据结构：
  2. * private final Map<T, PooledObject<T>> allObjects  存储所有的对象（不含销毁的对象）
  3. * private final LinkedBlockingDeque<PooledObject<T>> idleObjects 后者用于存储空闲的对象,供borrow
  1. // commons-pool2的使用demo
  2. public static void main(String[] args) {
  3.         // 创建池对象工厂
  4.         PooledObjectFactory<Resource> factory = new MyPoolableObjectFactory();
  5.         GenericObjectPoolConfig poolConfig = new GenericObjectPoolConfig();
  6.         // 最大空闲数
  7.         poolConfig.setMaxIdle(5);
  8.         // 最小空闲数
  9.         poolConfig.setMinIdle(1);
  10.         // 最大池对象总数
  11.         poolConfig.setMaxTotal(20);
  12.         // 逐出连接的最小空闲时间 默认1800000毫秒(30分钟)
  13.         poolConfig.setMinEvictableIdleTimeMillis(1800000);
  14.         // 逐出扫描的时间间隔(毫秒) 如果为负数,则不运行逐出线程, 默认-1
  15.         poolConfig.setTimeBetweenEvictionRunsMillis(1800000 * 2L);
  16.         // 在获取对象的时候检查有效性, 默认false
  17.         poolConfig.setTestOnBorrow(true);
  18.         // 在归还对象的时候检查有效性, 默认false
  19.         poolConfig.setTestOnReturn(false);
  20.         // 在空闲时检查有效性, 默认false
  21.         poolConfig.setTestWhileIdle(false);
  22.         // 最大等待时间， 默认的值为-1，表示无限等待。
  23.         poolConfig.setMaxWaitMillis(5000);
  24.         // 是否启用后进先出, 默认true
  25.         poolConfig.setLifo(true);
  26.         // 连接耗尽时是否阻塞, false报异常,ture阻塞直到超时, 默认true
  27.         poolConfig.setBlockWhenExhausted(true);
  28.         // 每次逐出检查时 逐出的最大数目 默认3
  29.         poolConfig.setNumTestsPerEvictionRun(3);
  30.         // 创建对象池
  31.         final GenericObjectPool<Resource> pool = new GenericObjectPool<Resource>(factory, poolConfig);
  32.         for (int i = 0; i < 21; i++) {
  33.             new Thread(new Runnable() {
  34.                 @Override
  35.                 public void run() {
  36.                     try {
  37.                         // 注意，如果对象池没有空余的对象，那么这里会block，可以设置block的超时时间
  38.                         Resource resource = pool.borrowObject();
  39.                         System.out.println(resource);
  40.                         Thread.sleep(3000);
  41.                         pool.returnObject(resource);
  42.                     } catch (Exception e) {
  43.                         e.printStackTrace();
  44.                     }
  45.                 }
  46.             }).start();
  47.         }
  48.     }

1.1.3. Alibaba-Druid

阿里巴巴数据库事业部出品，为监控而生的数据库连接池。号称是Java语言中最好的数据库连接池，能够提供强大的监控和扩展功能。
Druid首先是一个数据库连接池。Druid是目前最好的数据库连接池，在功能、性能、扩展性方面，都超过其他数据库连接池，包括DBCP、C3P0、BoneCP、Proxool、JBoss DataSource。Druid已经在阿里巴巴部署了超过600个应用，经过一年多生产环境大规模部署的严苛考验。
同时Druid不仅仅是一个数据库连接池，它包括三个部分：

  • 基于Filter－Chain模式的插件体系。
  • DruidDataSource 高效可管理的数据库连接池。
  • SQLParser

Druid的功能：

  • 替换DBCP和C3P0。Druid提供了一个高效、功能强大、可扩展性好的数据库连接池。
  • 可以监控数据库访问性能，Druid内置提供了一个功能强大的StatFilter插件，能够详细统计SQL的执行性能，这对于线上分析数据库访问性能有帮助。
  • 数据库密码加密。直接把数据库密码写在配置文件中，这是不好的行为，容易导致安全问题。DruidDruiver和DruidDataSource都支持PasswordCallback。
  • SQL执行日志，Druid提供了不同的LogFilter，能够支持Common-Logging、Log4j和JdkLog，你可以按需要选择相应的LogFilter，监控你应用的数据库访问情况。
  • 扩展JDBC，如果你要对JDBC层有编程的需求，可以通过Druid提供的Filter机制，很方便编写JDBC层的扩展插件。