前言
HikariCP是SpringBoot2默认的数据库连接池,号称最快的连接池。
一、基础概念
DataSource
DataSource继承了Wrapper和CommonDataSource接口。
- Wrapper:当前DataSource如果是代理实现,提供获取目标实例的能力。unwrap获取目标实例,isWrapperFor判断能否获取指定Class的目标实例。
public interface Wrapper {
T unwrap(java.lang.Class iface) throws java.sql.SQLException;boolean isWrapperFor(java.lang.Class> iface) throws java.sql.SQLException;
}
- CommonDataSource:获取输出日志的Logger/PrintWriter,设置登录数据库超时时长。
public interface CommonDataSource {
java.io.PrintWriter getLogWriter() throws SQLException;
void setLogWriter(java.io.PrintWriter out) throws SQLException;
void setLoginTimeout(int seconds) throws SQLException;
int getLoginTimeout() throws SQLException;
public Logger getParentLogger() throws SQLFeatureNotSupportedException;
}
- DataSource:获取Connection。
public interface DataSource extends CommonDataSource, Wrapper {
Connection getConnection() throws SQLException;
Connection getConnection(String username, String password)throws SQLException;
}
HikariConfig
HikariConfig保存了所有连接池配置,另外实现了HikariConfigMXBean接口,有些配置可以利用JMX运行时变更。在第二小节介绍核心配置。
HikariDataSource
操作HikariPool获取连接。可以看到HikariDataSource有两个HikariPool的成员变量。
- fastPathPool:final修饰,构造时决定。如果使用无参构造为null,使用有参构造和pool一样。
- pool:volatile修饰。无参构造不会设置pool,在getConnection时构造pool,有参构造和fastPathPool一样。
作者这样写的目的可能是因为,volatile修饰pool导致每次读pool都要从主存加载,每次写也要写回主存,性能不如没volatile修饰的fastPathPool。
public class HikariDataSource extends HikariConfig implements DataSource, Closeable {
private final AtomicBoolean isShutdown = new AtomicBoolean();
private final HikariPool fastPathPool;
private volatile HikariPool pool;
public HikariDataSource() {
super();
fastPathPool = null;
}
public HikariDataSource(HikariConfig configuration) {
configuration.validate();
configuration.copyStateTo(this);
pool = fastPathPool = new HikariPool(this);
this.seal();
}
}
PoolBase
PoolBase
是HikariPool
的父类,主要负责操作实际的DataSource
获取Connection
,并设置Connection的一些属性。
abstract class PoolBase {
// DriverDataSource
private DataSource dataSource;
}
DriverDataSource
DriverDataSource
实现了DataSource
接口,实际操作java.sql.Driver
获取Connection
。
public final class DriverDataSource implements DataSource {
private Driver driver;
}
HikariPool
This is the primary connection pool class that provides the basic
pooling behavior for HikariCP.
主要的连接池类,为HikariCP提供基本的池化行为。
public final class HikariPool extends PoolBase implements HikariPoolMXBean, IBagStateListener {
// 连接池状态
public volatile int poolState;
// 实现Callable,负责创建连接
private final PoolEntryCreator poolEntryCreator = new PoolEntryCreator(null);
private final PoolEntryCreator postFillPoolEntryCreator = new PoolEntryCreator("After adding ");
// addConnectionExecutor的阻塞等待队列只读视图
private final Collection addConnectionQueueReadOnlyView;// 创建连接的线程池private final ThreadPoolExecutor addConnectionExecutor;// 关闭连接的线程池private final ThreadPoolExecutor closeConnectionExecutor;// Hikari为连接池设计的一个并发类,类比LinkedBlockingQueueprivate final ConcurrentBag connectionBag;// 创建ProxyLeakTask工厂(ProxyLeakTask用于检测连接泄露)private final ProxyLeakTaskFactory leakTaskFactory;// 为连接池挂起和恢复封装的信号量private final SuspendResumeLock suspendResumeLock;// 执行HouseKeeper任务的线程池,HouseKeeper用于维持最小连接数private final ScheduledExecutorService houseKeepingExecutorService;
}
ConcurrentBag
ConcurrentBag
是HikariCP为连接池设计的一个并发类。
public class ConcurrentBag<T extends IConcurrentBagEntry> implements AutoCloseable {
// 保存所有元素
private final CopyOnWriteArrayList sharedList;// 是否开启ThreadLocal保存元素private final boolean weakThreadLocals;// 当前线程持有的元素private final ThreadLocal> threadList;// IBagStateListener(HikariPool)private final IBagStateListener listener;// 等待者数量private final AtomicInteger waiters;// 交接队列private final SynchronousQueue handoffQueue;// 用于通知外部,ConcurrentBag需要添加元素了public interface IBagStateListener {// waiting表示需要添加几个元素void addBagItem(int waiting);
}// ConcurrentBag中的元素public interface IConcurrentBagEntry {int STATE_NOT_IN_USE = 0;int STATE_IN_USE = 1;int STATE_REMOVED = -1;int STATE_RESERVED = -2;boolean compareAndSet(int expectState, int newState);void setState(int newState);int getState();
}
}
PoolEntry
PoolEntry实际拥有Connection的实例,并且实现IConcurrentBagEntry接口,可以放入ConcurrentBag容器。
final class PoolEntry implements IConcurrentBagEntry {
Connection connection;
private final HikariPool hikariPool;
}
二、核心配置
HikariConfig
的成员变量涵盖了所有Hikari连接池的配置。
public class HikariConfig implements HikariConfigMXBean {
// 运行时可修改 HikariConfigMXBean
// 从连接池获取连接的超时时间,默认30s
private volatile long connectionTimeout;
// 校验连接是否有效的超时时间,默认5s
private volatile long validationTimeout;
// 连接空闲时间,当最小连接数private volatile long idleTimeout;// 连接泄露检测时长,默认0不开启,不能超过maxLifetimeprivate volatile long leakDetectionThreshold;// 连接最大存活时间,默认30min,需要小于数据库wait_timeout,超过这个时间未使用的连接都会被关闭private volatile long maxLifetime;// 最大连接数 默认10private volatile int maxPoolSize;// 最小连接数 默认10private volatile int minIdle;// 运行时不可修改// 初始化检查与数据库连接是否ok的超时时间,默认1,为0代表不做初始化检查private long initializationFailTimeout;// 创建连接后,在放入连接池前,执行的sqlprivate String connectionInitSql;// 校验连接是否可用的sql,如果为空使用ping,否则执行这个sqlprivate String connectionTestQuery;// 是否自动提交,默认trueprivate boolean isAutoCommit;// 是否只读,默认falseprivate boolean isReadOnly;// 是否注册MBean,默认否,用于运行时修改连接池参数private boolean isRegisterMbeans;// 是否允许连接池挂起操作,默认否private boolean isAllowPoolSuspension;
总结
- 掌握HikariCP类与类之间的关系。
- 核心配置梳理。
后续
HikariCP contains many micro-optimizations that individually are barely measurable, but together combine as a boost to overall performance. Some of these optimizations are measured in fractions of a millisecond amortized over millions of invocations.
HikariCP包含许多微优化,这些优化几乎无法单独衡量,但结合起来可以提高整体性能。这些优化中的一些优化以毫秒为单位的几百万分摊。
下一章学习HikariCP的ConcurrentBag
(类比传统阻塞队列)和FastList
(类比ArrayList)。