高性能数据库连接池的内幕

每个schema里面所有的连接会按照autocommit进行分组。 分为自动提交(autocommit=true) 和非自动提交(autocommit=false)。获取连接时优先获取相同autocommit的分组里的连接，如果没有可用连接则从另外一个分组中获取连接，业务操作执行完后，再归还到对应的分组里面。该种机制避免了开启事务多执行的两条事务语句。

锁性能优化

连接池的通用功能：

连接池主要包含五部分：获取连接，归还连接，定时任务，维护组件及资源池

获取连接：

1：获取超时：如果超过规定时间未获取到连接，则会抛出异常

2：有效性检查：当从资源池里面获取到资源，需要检查该资源的有效性，如果失效，再次获取连接。避免执行业务的时候报错。

3：创建连接：可以同步创建，也可以异步创建。

归还连接：

1：归还连接：比如需要检查最大空闲数，确定是物理关闭还是归还到连接池

2：销毁连接: 可同步销毁也可异步销毁

定时任务：

1：空闲检查：主要是检查空闲连接，连接空闲超过一定时间，则会关闭连接。

2：最小连接数控制：一般会设置最小连接数。保证当前系统里面最小的连接数。如果不够，则会新建连接。

组件维护：

1：连接状态控制：空闲，使用，删除等状态控制

2：异常处理：对JDBC访问的异常统一处理，如果异常与连接相关，则会将该连接销毁掉。

3：缓存：避免对SQL重复解析，PrepareStatement机制下，会对SQL解析的对象进行缓存。

4：JDBC封装：对JDBC进行了实现，真正的实现是底层的driver,比如MySQL-connector-java 。

资源池：

1：资源池是存放连接的地方，也是连接池最核心的地方。

2：所有的组件基本上都与资源池进行交互，对连接资源的竞争非常激烈。该处的性能将决定了整个连接池的性能。

3：一般资源池的实现是使用JDK提供的BlockingQueue。那么是否有方案可以进行无锁的设计，来避免竞争。

资源池无锁设计

获取连接大概流程：

1：从ThreadLocal里面获取连接，如果没有空闲连接，则从全局连接池(CopyOnWriteArrayList)中获取。

2：如果全局连接池中没有空闲连接，则会异步新建连接。

3：判定超时时间是否大于阈值，如果小于阈值，则进行自旋。否则进行park休眠。

4：连接建立成功后，会对park的线程进行唤醒

主要从四个方面实现了无锁的设计：ThreadLocal,CopyOnWriteArrayList，异步建立连接及自旋。

ThreadLocal

1：每个线程均有一个连接队列。该队列是全局队列的引用。

2：获取连接时先从ThreadLocal里面拿连接，如果连接是空闲状态，则使用。否则移除掉，再拿下一个，直到拿不到连接为止。

3：归还连接时，只需要归还到Threadlocal的队列里面，同时设置连接为空闲状态

（编辑：淮安站长网）

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