Spring Boot 2.X默认连接池HikariCP详解

蔚落 2023-09-28 09:00 136阅读 0赞

## 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：

<table style="width:353.27pt;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:middle;width:99.75pt;">配置项</td> 
 <td style="vertical-align:middle;width:75pt;">描述</td> 
 <td style="vertical-align:middle;width:72.75pt;">默认值</td> 
 <td style="vertical-align:middle;width:51.75pt;">默认配置validate之后的值</td> 
 <td style="vertical-align:middle;width:54pt;">validate重置</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:middle;">autoCommit</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">自动提交从池中返回的连接</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">TRUE</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">TRUE</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">-</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:middle;">connectionTimeout</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">等待来自池的连接的最大毫秒数</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">SECONDS.toMillis(30) = 30000</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">30000</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">如果小于250毫秒，则被重置回30秒</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:middle;">idleTimeout</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">连接允许在池中闲置的最长时间</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">MINUTES.toMillis(10) = 600000</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">600000</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">如果idleTimeout+1秒&gt;maxLifetime 且 maxLifetime&gt;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</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:middle;">maxLifetime</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">池中连接最长生命周期</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">MINUTES.toMillis(30) = 1800000</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">1800000</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">如果不等于0且小于30秒则会被重置回30分钟</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:middle;">connectionTestQuery</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">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</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">null</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">null</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">-</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:middle;">minimumIdle</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">池中维护的最小空闲连接数</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">-1</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">10</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">minIdle&lt;0或者minIdle&gt;maxPoolSize,则被重置为maxPoolSize</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:middle;">maximumPoolSize</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">池中最大连接数，包括闲置和使用中的连接</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">-1</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">10</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">如果maxPoolSize小于1，则会被重置。当minIdle&lt;=0被重置为DEFAULT_POOL_SIZE则为10;如果minIdle&gt;0则重置为minIdle的值</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:middle;">metricRegistry</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">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</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">null</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">null</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">-</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:middle;">healthCheckRegistry</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">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</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">null</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">null</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">-</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:middle;">poolName</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">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</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">null</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">HikariPool-1</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">-</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:middle;">initializationFailTimeout</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">如果池无法成功初始化连接，则此属性控制池是否将 fail fast</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">1</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">1</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">-</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:middle;">isolateInternalQueries</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">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</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">FALSE</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">FALSE</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">-</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:middle;">allowPoolSuspension</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">控制池是否可以通过JMX暂停和恢复</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">FALSE</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">FALSE</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">-</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:middle;">readOnly</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">从池中获取的连接是否默认处于只读模式</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">FALSE</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">FALSE</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">-</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:middle;">registerMbeans</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">是否注册JMX管理Bean（MBeans）</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">FALSE</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">FALSE</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">-</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:middle;">catalog</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">为支持 catalog 概念的数据库设置默认 catalog</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">driver default</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">null</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">-</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:middle;">connectionInitSql</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">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。</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">null</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">null</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">-</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:middle;">driverClassName</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">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</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">null</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">null</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">-</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:middle;">transactionIsolation</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">控制从池返回的连接的默认事务隔离级别</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">null</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">null</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">-</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:middle;">validationTimeout</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">连接将被测试活动的最大时间量</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">SECONDS.toMillis(5) = 5000</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">5000</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">如果小于250毫秒，则会被重置回5秒</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:middle;">leakDetectionThreshold</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">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</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">0</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">0</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">如果大于0且不是单元测试，则进一步判断：(leakDetectionThreshold &lt; SECONDS.toMillis(2) or (leakDetectionThreshold &gt; maxLifetime &amp;&amp; maxLifetime &gt; 0)，会被重置为0 . 即如果要生效则必须&gt;0，而且不能小于2秒，而且当maxLifetime &gt; 0时不能大于maxLifetime</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:middle;">dataSource</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">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</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">null</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">null</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">-</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:middle;">schema</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">该属性为支持模式概念的数据库设置默认模式</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">driver default</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">null</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">-</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:middle;">threadFactory</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">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。</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">null</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">null</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">-</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:middle;">scheduledExecutor</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">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</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">null</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">null</td> 
 <td style="vertical-align:middle;">-</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>