数据库链接池设置多少链接才合适?

做者: rickiyang\
出处:https://www.cnblogs.com/ricki...html

前段时间在一个老项目中经历过一个问题:一个 Dubbo 服务,启动的时候慢的要死,后来看日志查缘由整个过程一直在初始化数据库链接。一看数据库链接参数,链接池大小:1024。java

不少入行晚的同窗没有经历过手写 JDBC 链接的日子。那个时候没有数据库链接池的概念,都是原生代码一顿搞,后来有了 iBATIS 以后 Java 开发的繁杂程度才逐渐减轻,也衍生 C3P0 数据库链接池这种基础的东西。mysql

罗马不是一天建成的,但是互联网发展太快了,技术压力逼迫下各类中间件被迫研发,你们加班加点搞出来各类高大上的脚手架,也成就不少伟人git

数据库链接使用 TCP 的方式,创建链接须要3次握手,释放链接须要4次挥手,当今这种互联网使用频率下,若是每一次访问数据库都从新创建链接,我估计大家公司倒闭800次都不够。github

1. 数据库链接的过程是怎样的

Java 鼻祖 Sun 公司是想以一套API统一天下,奈何各个数据库服务器厂商太给力统一不了。无奈之举是建立了一个统一的接口,提出一套统一接入的步骤,各个厂商实现接口,按照步骤加载本身的数据库。因此如今的方案就是4板斧:web

  1. 注册驱动,为人所知的:Class.forName()
  2. 获取Connection,成功即与数据库创建链接;
  3. 拿到Statement对象,用于操做数据库的CRUD;
  4. 获取数据库返回结果ResultSet。

你们应该都知道数据库自己是一个客户端程序,只有启动了才能链接。拿 MYSQL 举例,咱们在安装并启动了服务的机器上,命令行的方式输入:mysql -uroot -p 便可链接当前数据库。面试

MYSQL 链接方式有不少种,区分Unix系统 和 Windows 系统以及通用的链接方式,在这里仅说两种方式:一种为 unix domain socket,另一种为基于 tcp/ip 协议,通常咱们若是远程访问数据库确定是基于 tcp/ip 的,可是若是咱们在本机登陆就会分为使用 socket 仍是 tcp/ip。spring

socket:mysql -uroot -p
tcp/ip:mysql -h127.0.0.1 -uroot -p

当数据库服务器和应用服务器位于不一样的主机时就要使用 tcp/ip 的方式创建链接。每个链接在操做系统中占用一个线程来维护。创建链接也分为两类:短链接和长链接。sql

短链接数据库

所谓短链接就是指应用程序和数据库通讯完毕以后链接关闭。这种链接每次的操做就是:

发出请求--->创建链接--->操做数据--->释放链接

这样作的问题是:

  1. 频繁的创建 / 释放链接对数据库来讲增长了系统负担;
  2. 应用程序每次操做数据库的过程将会变得很慢;
  3. 应用系统每次创建链接都要占用一个端口,频繁的创建/释放,每一个被释放的链接在发出释放请求以后并非立刻就执行,必须经历一个 FIN 阶段的等待直到确认为止。因此在每秒几千次数据库请求的时候,应用服务器端口颇有可能被消耗完。

长链接

长链接即在创建链接后一直打开,直到应用程序关闭才释放。使用长链接的好处是减小每次建立链接带来的开销。

对于应用服务器来讲维持长链接的好处不言自明,可是对于数据库服务器来讲,过多的长链接则是灾难。

MYSQL的TCP链接支持长链接,因此每次操做完数据库,能够没必要直接关掉链接,而是等待下次使用的时候在复用这个链接。全部的Socket长链接都是经过TCP自带的ping来维持心跳(TCP保活),从而保持链接状态,而咱们熟悉的websocket,也正是经过TCP的心跳来维持链接不被中断。

链接池

长链接的好处这么大,天然你们都用长链接。慢慢就搞出一套长链接维护的工具 - 数据库链接池。

设计链接池也没有多么复杂,大体的步骤就是:

  1. 初始化链接;
  2. 业务取出链接;
  3. 业务发送请求;
  4. 放回链接。

除了上面的基本功能之外,还要处理并发问题,多数据库服务器和多用户,事务处理,链接池的配置与维护。大概就这些功能。有了链接池以后,链接的创建和释放跟业务就没有关系,交给交接池来维护。

2. MYSQL 能支持多少链接

MYSQL 的最大链接数在5.7版本中默认是151, 最大能够达到16384(2^14)。如何设置最大链接数在于你的服务器性能,查看 MYSQL链接数信息命令以下:

mysql> show variables like '%max_connections%';
+-----------------+-------+
| Variable_name   | Value |
+-----------------+-------+
| max_connections | 5050  |
+-----------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

咱们生产环境MYSQL的最大链接数设置为 5050,注意不能设置的过小,过小形成的后果是链接失败:“query failed Error 1040: Too many connections“ 错误。太大且当链接该数据库的机器比较多的时候则会对当前MYSQL的性能产生影响。

MYSQL官网给出了一个设置最大链接数的建议比例:

Max_used_connections / max_connections * 100% ≈ 85%

即已使用的链接数占总上限的85%左右,若是目前已使用的链接数与最大链接数比例小于10%那很显然设置的过大。

查询当前数据库已创建链接数:

mysql> show status like 'Threads_connected';
+-------------------+-------+
| Variable_name     | Value |
+-------------------+-------+
| Threads_connected | 89    |
+-------------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

Mysql的配置能够在全局变量中查询和设置,相关的配置主要能够查询下面这些:

配置 含义
Connections 尝试链接Mysql的链接数,无论链接成功与否,该值都会+1
Threads_connected 已经创建的链接数,单节点下通常小于最大链接池最大链接数
max_connections Mysql限制的最大的可链接的数量
wait_timeout 即MYSQL长链接(非交互式)的最大生命时长,默认是8小时
interactive_timeout 长链接(交互式)的最大生命时长,默认是8小时

3. 链接池设置多少链接才合适

设置链接池的大小确定不是越大越好,须要考虑的是当前服务所在机器的性能,网络情况,数据库机器性能,数据库特性等等。同时也要作到不浪费系统资源,内存,端口,同步信号量等等。

好比说应用服务器Tomcat设置的最大线程池缺省值200,最大假设每一个线程会用到一个数据库链接,那么线程池大小应该小于等于200。

另外须要考虑的是,每申请一个长链接都会在物理网络上创建一个用于长链接维护的进程,而进程的执行跟物理机的CPU核数有关。理论上一个8核的服务器将链接池设置为8最佳,每个核同时处理一个线程,超过8的并发就有线程上下文切换的开销。

这里有一个 Oracle 性能小组发布的简短视频,链接池测试分2个部分,视频中调整了线程池大小为2048的时候数据库性能陡然降低,后面调整到144就恢复了。

PostgreSQL提供了一个设置预期线程池大小的公式:

connections = ((core_count * 2) + effective_spindle_count)

该公式来自于:

https://github.com/brettwoold...

其中,core_count是CPU核心, effective_spindle_count 的含义是有效主轴数,若是你的服务器使用的是带有16个磁盘的RAID,那么valid_spindle_count=16。它实质上是服务器能够管理多少个并行I / O请求的度量。

旋转硬盘一次(一般)一次只能处理一个I / O请求,若是你有16个,则系统能够同时处理16个I / O请求。

我想 Hikari 做为目前最优秀的数据库链接池之一,提出的这个公式仍是经得起检验的。

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