搞懂connectTimeout和socketTimeout的区别

原创

翎野君_lingyejun 2023-08-14 00:00:48 ©著作权

文章标签 mysql java bc 文章分类 代码人生

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背景

有时候，由于业务的复杂性，在JVM中拼装一些数据，会造成资源的极大浪费。举个例子，从MySQL中查询出一个List，然后在代码里循环查询数据库，进行一些字段的填充。

这种数据组装方式，除了执行效率的问题，往往会有更多的内存占用，对整个JVM计算节点造成了比较大的压力，有时候甚至造成内存溢出。于是，一些比较牛X的开发人员，使用非常复杂的SQL，来把这些耗时的操作，转嫁给数据库。

可怜的数据库，成了最后一道屏障。谁让数据库的配置普遍都比较高呢？活该。

但是可惜的是，数据库完成这些动作，同样要经历耗时的操作。Java线程等的不耐烦了，就会对用户直接返回超时，懵逼的用户会在这种情况下，再次发起重试。

要知道，Java端超时，并不代表发起的请求就结束运行了，这在一些高并发的场景中，可怜的数据库会空跑一些耗时的慢查询，计算着一些无人能知的数据。

可怜的数据库。

1、如何设置数据库超时时间

对于mysql数据库，有两个可用的参数：

connectTimeout

默认值：0，单位：毫秒
配置连接超时时间，通过 Socket 对象的 connect(SocketAddress endpoint, int timeout) 方法来配置

socketTimeout

默认值：0，单位：ms
配置socket的超时时间，通过 Socket 对象的 setSoTimeout(int timeout) 方法来配置

示例：

jdbc:mysql://xxx.xx.xxx.xxx:3306/database?connectTimeout=60000&socketTimeout=60000

2.二者区别

1 connectTimeout与socketTimeout

connect timeout和socket timeout都属于TCP层面的超时。

以mysql为例，我们可以在jdbc url中指定connectTimeout和socketTimeout。如：

jdbc:mysql://localhost:3306/db?connectTimeout=1000&socketTimeout=60000

其中：

connectTimeout：表示的是数据库驱动(mysql-connector-java)与mysql服务器建立TCP连接的超时时间。
socketTimeout：是通过TCP连接发送数据(在这里就是要执行的sql)后，等待响应的超时时间。

mysql驱动(mysql-connector-java)在与服务端建立Socket连接时，会将这两个参数设置到socket对象上参见：

提示：这里的mysqlConnection类型为java.net.Socket

如果这两个参数设置的不够合理，都会导致mysql驱动抛出以下异常：

com.mysql.jdbc.exceptions.jdbc4.CommunicationsException: Communications link failure

相信大部分读者对这个异常都不陌生。接下来笔者将分别演示这两个异常是如何产生的，并提出对应的解决方案。

1.1 connectTimeout

下面首先通过一个案例演示如何模拟connectTimeout

@Testpublic void testConnectTimeout() throws SQLException {    DruidDataSource dataSource = new DruidDataSource();    dataSource.setInitialSize(5);    dataSource.setUrl("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test?connectTimeout=5");    dataSource.setUsername("root");    dataSource.setPassword(“your password");    dataSource.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver”);    dataSource.init();//初始化，底层通过mysql-connector-java建立数据库连接}

笔者这里将connectTimeout设置为了5ms，表示mysql驱动与服务端建立一个连接最多不能超过5ms。由于这里是与本地(127.0.0.1)数据库建立一个连接，5ms已经足够。然而，如果你是与一个远程数据库建立连接，那么5ms可能无法完成建立一个连接，此时你极有可能会遇到类似以下异常：

com.mysql.jdbc.exceptions.jdbc4.CommunicationsException: Communications link failureThe last packet sent successfully to the server was 0 milliseconds ago. The driver has not received any packets from the server.    at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance0(Native Method)    at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance(NativeConstructorAccessorImpl.java:62)    ...Caused by: java.net.SocketTimeoutException: connect timed out    at java.net.PlainSocketImpl.socketConnect(Native Method)    at java.net.AbstractPlainSocketImpl.doConnect(AbstractPlainSocketImpl.java:350)    ...

到这里，我们看到了：

CommunicationsException异常，异常的Caused by部分是

java.net.SocketTimeoutException: connect timed out

也就是说，建立底层socket 连接超时了。这通常意味着我们需要将connectTimeout值调大。

这个问题并非无关紧要，特别是在公司有多个数据中心的情况下，尤其需要注意。笔者曾经遇到过有业务开发同学，应用部署在北京，数据库集群在北京和上海都有部署，如下图：

1.2 socketTimeout

socket timeout是我们实际开发中最容易遇到的另外一个导致CommunicationsException异常的原因，通常是在sql的执行时间超过了socket timeout设置的情况下出现。例如socket timeout设置的是3s，但是sql执行确需要5s，那么将会出现异常。

socket timeout异常演示：

@Test   public void testSocketTimeout() throws SQLException {   org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSource datasource = new org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSource();   //设置socketTimeout=3000，单位是ms   datasource.setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/test?socketTimeout=3000");
   datasource.setUsername("root");   datasource.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver");   datasource.setPassword(“your password");   Connection connection = datasource.getConnection();   PreparedStatement ps = connection.prepareStatement("select sleep(5)");   ps.executeQuery();}

在这个案例中，我们模拟了一个慢查询，通过执行"select sleep(5)"，sleep是mysql提供的函数，其接受一个休眠时间，单位是s，当我们把这个sql发送给mysql时，mysql服务端会休眠5秒后，再返回结果。

然而，由于我们在jdbc url中设置了socketTimeout=3000，意味着单条sql最大执行时间不能超过3s。因此运行以上案例，将会抛出类似以下异常：

com.mysql.jdbc.exceptions.jdbc4.CommunicationsException: Communications link failureThe last packet successfully received from the server was 3,080 milliseconds ago.  The last packet sent successfully to the server was 3,005 milliseconds ago.    at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance0(Native Method)    at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance(NativeConstructorAccessorImpl.java:62)    at sun.reflect.DelegatingConstructorAccessorImpl.newInstance(DelegatingConstructorAccessorImpl.java:45)    at java.lang.reflect.Constructor.newInstance(Constructor.java:423)    ...
Caused by: java.net.SocketTimeoutException: Read timed out    at java.net.SocketInputStream.socketRead0(Native Method)    at java.net.SocketInputStream.socketRead(SocketInputStream.java:116)    ...

这个异常看起来与connectTimeout导致的异常很相似，但是实际却有很大不同。这里我们是执行了一条sql，Caused By部分的异常提示为Read timed out，而之前是建立连接时抛出的异常，异常提示为connect timeout。

在异常信息的开始部分，我们看到了详细的错误提示信息：最后一次接收到服务端返回的报文是3080ms之前，最后一次发送报文给服务端是3005ms之前。

细心的读者已经发现，3005ms与我们设置的socketTimeout=3000如此接近，事实上，你可以认为多出的5ms是系统检测到超过socketTimeout的耗时，之后抛出异常。当然，在实际开发中，系统检测socket timeout的耗时并不是固定为5ms，每次检测的耗时可能都不同，一般不过超过几十毫秒。

另外，socketTimeout是配置在jdbc url上的，对于所有执行的sql都会有这个超时限制。因此在配置这个值的时候，应该比应用中耗时最长的sql还要稍大一点。

socketTimeout默认值也是0，也就是不超时。

但是tcp的option只有so_timeout，那java socket的connect timeout咋来的呢？后来翻看了openjdk的代码才知道，java的connect timeout是用poll来搞的。

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