數(shù)據(jù)庫連接池

自互聯(lián)網(wǎng)誕生以來，不斷的產(chǎn)生了很多新架構(gòu)、新技術(shù)、新思想，在架構(gòu)層次來看，從之前的單機(jī)架構(gòu)—》SOA架構(gòu)— 〉微服務(wù)架構(gòu)—》中臺(tái)架構(gòu)；在技術(shù)層次看，從之前的物理機(jī)部署—〉虛擬機(jī)部署— 》容器部署—〉kubernets部署，算法也逐漸演變成數(shù)據(jù)庫、云計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)，移動(dòng)基站建設(shè)也從2G、3G、4G、5G、6G進(jìn)行演變；在設(shè)計(jì)思想上來看，從最初的瀑布式開發(fā)演變成敏捷開發(fā)、devops。所有在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)生的這一切都只有一個(gè)目的，讓用戶更快的找到自己想要的東西、更快的解決問題，同時(shí)降低企業(yè)的成本。

所以對(duì)于應(yīng)用程序來說，資源是非常寶貴和稀缺的，這既包含了計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源，也包含線程池資源、數(shù)據(jù)庫連接資源。如何利用好資源、提供最好的用戶體驗(yàn)成為企業(yè)最大的問題？應(yīng)用程序的執(zhí)行過程往往是這樣的，用戶在瀏覽器或app發(fā)起一個(gè)請(qǐng)求，通過web服務(wù)器解析加載前端資源給到用戶，同時(shí)將請(qǐng)求發(fā)送給應(yīng)用服務(wù)器處理用戶請(qǐng)求，在應(yīng)用服務(wù)器處理時(shí)可能會(huì)調(diào)用其它業(yè)務(wù)模塊、也可能會(huì)調(diào)用遠(yuǎn)程服務(wù)、但一定會(huì)調(diào)用數(shù)據(jù)庫，所以最重要的模塊便是數(shù)據(jù)庫，而最容易出現(xiàn)問題的地方也是數(shù)據(jù)庫，因此充分利用好數(shù)據(jù)庫資源十分重要。

在傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，如果一個(gè)程序要訪問mysql要經(jīng)過tcp的三次握手與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器建立可靠的連接、再進(jìn)行mysql用戶名和密碼認(rèn)證、執(zhí)行sql語句、關(guān)閉msql、關(guān)閉tcp連接，每一次訪問數(shù)據(jù)庫都要去建立連接，然后執(zhí)行，在釋放連接。這就會(huì)讓企業(yè)和用戶不“快”。用戶不快是因?yàn)樗群芫?，在這個(gè)過程中不斷的建立釋放網(wǎng)絡(luò)連接、不斷的訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，占據(jù)了網(wǎng)絡(luò)io資源，而且極可能達(dá)到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器能處理的瓶頸，從而造成了用戶請(qǐng)求的等待。企業(yè)不快（樂）是因?yàn)橛脩舨豢欤ㄋ伲?/p>

在云計(jì)算時(shí)代，我們的思想是要充分的利用資源，將重復(fù)的事情抽象出來共用。在這個(gè)過程中，每個(gè)數(shù)據(jù)庫連接都需要去tcp三次握手建立連接、釋放連接，如果所有的數(shù)據(jù)庫連接都可以共享這建立連接和釋放連接的過程，那么網(wǎng)絡(luò)開銷、數(shù)據(jù)庫負(fù)載就會(huì)降下來了。這就是我們的數(shù)據(jù)庫連接池，它就是負(fù)責(zé)分配、管理、釋放數(shù)據(jù)庫連接的數(shù)據(jù)庫中間件，使得應(yīng)用程序可以重復(fù)使用一個(gè)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫連接。

數(shù)據(jù)庫連接的工作原理由三部分組成，包括連接池的建立、連接的使用管理、連接詞的關(guān)閉。 目前在市場(chǎng)上有商用和開源的數(shù)據(jù)庫連接池，商用的以IBM的weblogic為主，而開源的則以阿里的DBCP為主，在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，大家都習(xí)慣了免費(fèi)（雖然免費(fèi)的往往是最貴的），加上開源也便于大家操作實(shí)踐，因此我們使用DBCP將理論與實(shí)際結(jié)合來介紹數(shù)據(jù)庫連接池的“最佳實(shí)踐”～

? 連接池的建立

在系統(tǒng)初始化時(shí)，連接池根據(jù)系統(tǒng)配置建立并在池中創(chuàng)建幾個(gè)連接對(duì)象，需要使用的時(shí)候就從池子中獲取即可，并且不允許用戶隨意的創(chuàng)建和關(guān)閉連接，從而帶來不必要的網(wǎng)絡(luò)開銷（建立tcp連接和釋放連接）。

初始化時(shí)選擇JDBC（Java DataBase Connectivity，Java數(shù)據(jù)庫連接管理）驅(qū)動(dòng)程序來進(jìn)行數(shù)據(jù)的連接，并選擇連接的數(shù)據(jù)庫類型（mysql）、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（localhost：3306）、數(shù)據(jù)庫（day14）,并配置對(duì)應(yīng)的用戶名和密碼。

? 連接池的管理

有了連接池后，對(duì)連接數(shù)需要進(jìn)行分配和釋放等工作，這就是數(shù)據(jù)庫連接池的管理工作。當(dāng)用戶請(qǐng)求數(shù)據(jù)庫連接時(shí)，系統(tǒng)會(huì)先判斷有沒有空閑的，如果有的話就分配給客戶使用；如果沒有空閑連接，系統(tǒng)會(huì)看看當(dāng)前所存在的連接數(shù)是否達(dá)到了最大可用值，沒有的話就創(chuàng)建一個(gè)新的連接給到用戶；如果沒有空閑的連接也達(dá)到了最大連接數(shù)，就設(shè)置一個(gè)最長(zhǎng)等待時(shí)間，超過等待時(shí)間后告知用戶發(fā)生異常，停止等待；

? 連接池的關(guān)閉

當(dāng)應(yīng)用程序退出后，關(guān)閉掉池子中所有的連接，釋放資源即可。

其實(shí)這種“池”的思想在云計(jì)算時(shí)代特別的普遍，在一定程度上可以明顯優(yōu)化服務(wù)器應(yīng)用程序的性能，提高程序執(zhí)行效率和降低系統(tǒng)資源開銷。除了數(shù)據(jù)庫連接池、線程池之外，還有內(nèi)存池、對(duì)象池等。其中，對(duì)象池可以看成保存對(duì)象的容器，在進(jìn)程初始化時(shí)創(chuàng)建一定數(shù)量的對(duì)象。需要時(shí)直接從池中取出一個(gè)空閑對(duì)象，用完后并不直接釋放掉對(duì)象，而是再放到對(duì)象池中以方便下一次對(duì)象請(qǐng)求可以直接復(fù)用。內(nèi)存池也是如此的思想。池技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是，可以消除應(yīng)用程序創(chuàng)建所帶來的延遲，從而提高系統(tǒng)的性能，讓用戶更快的找到自己想要的東西、更快的解決問題、更快樂。

這其實(shí)和我們生活中取快遞的場(chǎng)景很像。當(dāng)遇上618或雙十一這樣的大促時(shí)，仿佛每個(gè)人都積蓄了洪荒之力一樣頃刻之間要把需要的、不需要的、想買的、不想買的全都買了，反正就是一個(gè)字，買。那買了東西，就會(huì)有物流公司和快遞小哥給你送過來啊。你購(gòu)買的是不同平臺(tái)不同商家的不同商品，那么不同的發(fā)貨時(shí)間不同的快遞公司不同的取件時(shí)間也是非常正常的現(xiàn)象，就會(huì)出現(xiàn)這樣的場(chǎng)景，每來一個(gè)快遞，你就得下樓去取一趟然后再回到寢室，而快遞小哥也是得等每個(gè)快遞都被人取了才算完成任務(wù)，運(yùn)氣好點(diǎn)吧，能一次多取幾個(gè)，運(yùn)氣不好的話只能一次取一個(gè)，這樣你很不快（速）取到自己的所有包裹，你自然也不（快）樂。

但是人類是聰明的，不怕困難，迎難而上。在很多學(xué)校里都會(huì)有這樣的一個(gè)收貨點(diǎn)的存在，快遞小哥把快件放到收貨點(diǎn)就走了，你根據(jù)自己合適的時(shí)間去收貨點(diǎn)取快遞，通過這個(gè)收貨點(diǎn)，將之前每次送快遞與取快遞的過程抽象為只要一次即可，這樣你很快（速）取到自己的所有包裹，你自然也很（快）樂。

至此，相信大家已經(jīng)完全掌握了數(shù)據(jù)庫連接池這個(gè)知識(shí)點(diǎn)了吧～