SpringBoot HikariCP连接池怎么创建

发布时间：2022-08-16 10:52:41 作者：iii
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SpringBoot HikariCP连接池怎么创建

引言

在现代的Java应用程序中，数据库连接池是一个非常重要的组件。它可以帮助我们有效地管理数据库连接，提高应用程序的性能和稳定性。HikariCP是目前最流行的数据库连接池之一，以其高性能和低延迟著称。本文将详细介绍如何在Spring Boot项目中集成和配置HikariCP，并深入探讨其性能优化、常见问题及解决方案、源码解析等内容。

HikariCP简介

HikariCP是一个高性能的JDBC连接池，由Brett Wooldridge开发。它的设计目标是提供最快的数据库连接池实现，具有极低的延迟和最小的开销。HikariCP的名字来源于日语中的“光”（Hikari），寓意其速度快如光速。

HikariCP的特点

高性能：HikariCP是目前最快的JDBC连接池之一，具有极低的延迟和最小的开销。
轻量级：HikariCP的代码库非常小，只有130KB左右，依赖极少。
自动优化：HikariCP具有自动优化的功能，能够根据应用程序的需求动态调整连接池的大小。
健康检查：HikariCP内置了健康检查机制，能够自动检测和移除无效的连接。
可扩展性：HikariCP提供了丰富的配置选项，能够满足不同应用程序的需求。

Spring Boot集成HikariCP

Spring Boot默认使用HikariCP作为其数据库连接池。因此，在Spring Boot项目中集成HikariCP非常简单，只需要在application.properties或application.yml文件中进行相应的配置即可。

1. 添加依赖

首先，确保你的Spring Boot项目中已经包含了spring-boot-starter-data-jpa或spring-boot-starter-jdbc依赖。这些依赖会自动引入HikariCP。

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
</dependency>

或者

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId>
</dependency>

2. 配置HikariCP

在application.properties文件中，添加以下配置：

spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=password
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver

# HikariCP specific settings
spring.datasource.hikari.maximum-pool-size=10
spring.datasource.hikari.minimum-idle=5
spring.datasource.hikari.idle-timeout=30000
spring.datasource.hikari.max-lifetime=1800000
spring.datasource.hikari.connection-timeout=30000
spring.datasource.hikari.pool-name=MyHikariCPPool

或者在application.yml文件中，添加以下配置：

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase
    username: root
    password: password
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    hikari:
      maximum-pool-size: 10
      minimum-idle: 5
      idle-timeout: 30000
      max-lifetime: 1800000
      connection-timeout: 30000
      pool-name: MyHikariCPPool

3. 启动应用程序

完成上述配置后，启动Spring Boot应用程序。Spring Boot会自动使用HikariCP作为数据库连接池。

HikariCP配置详解

HikariCP提供了丰富的配置选项，可以根据应用程序的需求进行调整。以下是一些常用的配置项及其含义：

1. `maximum-pool-size`

含义：连接池中允许的最大连接数。
默认值：10
建议：根据应用程序的并发需求和数据库的处理能力进行调整。

2. `minimum-idle`

含义：连接池中保持的最小空闲连接数。
默认值：与maximum-pool-size相同
建议：根据应用程序的负载情况调整，避免频繁创建和销毁连接。

3. `idle-timeout`

含义：连接在池中空闲的最长时间，超过此时间将被关闭。
默认值：600000毫秒（10分钟）
建议：根据应用程序的负载情况调整，避免长时间占用连接资源。

4. `max-lifetime`

含义：连接的最大生命周期，超过此时间将被关闭。
默认值：1800000毫秒（30分钟）
建议：根据数据库的连接限制和应用程序的需求进行调整。

5. `connection-timeout`

含义：从连接池获取连接的超时时间。
默认值：30000毫秒（30秒）
建议：根据应用程序的响应时间要求进行调整。

6. `pool-name`

含义：连接池的名称，用于日志和监控。
默认值：自动生成
建议：为每个连接池设置一个唯一的名称，便于监控和排查问题。

7. `auto-commit`

含义：是否自动提交事务。
默认值：true
建议：根据应用程序的事务管理需求进行调整。

8. `read-only`

含义：连接是否为只读模式。
默认值：false
建议：根据应用程序的读写需求进行调整。

9. `validation-timeout`

含义：连接验证的超时时间。
默认值：5000毫秒（5秒）
建议：根据数据库的响应时间进行调整。

10. `leak-detection-threshold`

含义：连接泄漏检测的阈值，超过此时间未关闭的连接将被视为泄漏。
默认值：0（禁用）
建议：在生产环境中启用此功能，设置为合理的阈值（如30000毫秒）。

HikariCP性能优化

HikariCP本身已经是一个非常高效的连接池，但在实际应用中，我们仍然可以通过一些优化手段进一步提升其性能。

1. 合理设置连接池大小

连接池的大小对应用程序的性能有很大影响。如果连接池过小，可能会导致请求等待连接；如果连接池过大，可能会占用过多的数据库资源。因此，需要根据应用程序的并发需求和数据库的处理能力合理设置连接池的大小。

2. 启用连接泄漏检测

连接泄漏是指应用程序在使用完连接后未正确关闭连接，导致连接池中的连接被耗尽。HikariCP提供了连接泄漏检测功能，可以通过设置leak-detection-threshold来启用此功能。建议在生产环境中启用此功能，并设置合理的阈值。

3. 使用合适的JDBC驱动

不同的JDBC驱动在性能上可能存在差异。建议使用最新版本的JDBC驱动，并根据数据库的类型选择合适的驱动。

4. 启用连接池的健康检查

HikariCP内置了健康检查机制，可以自动检测和移除无效的连接。建议启用此功能，并设置合理的健康检查间隔。

5. 使用连接池的监控工具

HikariCP提供了丰富的监控指标，可以通过JMX或日志进行监控。建议使用监控工具实时监控连接池的状态，及时发现和解决问题。

HikariCP常见问题及解决方案

在实际使用HikariCP的过程中，可能会遇到一些常见问题。以下是一些常见问题及其解决方案。

1. 连接池耗尽

问题描述：应用程序在高峰期出现连接池耗尽的错误。

解决方案： - 增加连接池的大小（maximum-pool-size）。 - 优化应用程序的数据库操作，减少连接占用时间。 - 启用连接泄漏检测，及时发现和修复连接泄漏问题。

2. 连接泄漏

问题描述：应用程序在使用完连接后未正确关闭连接，导致连接池中的连接被耗尽。

解决方案： - 启用连接泄漏检测（leak-detection-threshold），并设置合理的阈值。 - 确保在使用完连接后正确关闭连接。 - 使用try-with-resources语句自动关闭连接。

3. 连接超时

问题描述：应用程序在获取连接时出现超时错误。

解决方案： - 增加连接池的大小（maximum-pool-size）。 - 增加连接获取的超时时间（connection-timeout）。 - 优化数据库的响应时间，减少连接获取的等待时间。

4. 连接验证失败

问题描述：连接池中的连接在验证时失败。

解决方案： - 增加连接验证的超时时间（validation-timeout）。 - 检查数据库的健康状态，确保数据库能够正常响应。 - 启用连接池的健康检查，自动移除无效的连接。

HikariCP与其它连接池对比

HikariCP是目前最流行的JDBC连接池之一，但在某些场景下，其它连接池可能更适合。以下是一些常见的连接池及其与HikariCP的对比。

1. HikariCP vs. Tomcat JDBC Pool

HikariCP： - 高性能，低延迟。 - 轻量级，依赖少。 - 自动优化，健康检查。

Tomcat JDBC Pool： - 与Tomcat容器集成紧密。 - 支持XA事务。 - 配置选项丰富。

适用场景： - HikariCP适用于大多数Java应用程序。 - Tomcat JDBC Pool适用于与Tomcat容器集成的应用程序。

2. HikariCP vs. C3P0

HikariCP： - 高性能，低延迟。 - 轻量级，依赖少。 - 自动优化，健康检查。

C3P0： - 历史悠久，稳定性高。 - 支持多种数据库。 - 配置选项丰富。

适用场景： - HikariCP适用于大多数Java应用程序。 - C3P0适用于需要支持多种数据库的应用程序。

3. HikariCP vs. Druid

HikariCP： - 高性能，低延迟。 - 轻量级，依赖少。 - 自动优化，健康检查。

Druid： - 功能丰富，支持SQL监控、防火墙等功能。 - 适用于大数据场景。 - 配置选项丰富。

适用场景： - HikariCP适用于大多数Java应用程序。 - Druid适用于需要SQL监控和大数据处理的应用程序。

HikariCP源码解析

HikariCP的源码非常简洁，核心代码只有几千行。以下是一些关键类的解析。

1. `HikariDataSource`

HikariDataSource是HikariCP的核心类，负责管理连接池。它实现了DataSource接口，提供了获取连接、关闭连接等功能。

public class HikariDataSource extends HikariConfig implements DataSource, Closeable {
    private final HikariPool pool;

    public HikariDataSource() {
        this(new HikariConfig());
    }

    public HikariDataSource(HikariConfig configuration) {
        this.pool = new HikariPool(configuration);
    }

    @Override
    public Connection getConnection() throws SQLException {
        return pool.getConnection();
    }

    @Override
    public Connection getConnection(String username, String password) throws SQLException {
        return pool.getConnection(username, password);
    }

    @Override
    public void close() {
        pool.shutdown();
    }
}

2. `HikariPool`

HikariPool是HikariCP的连接池实现类，负责管理连接的创建、销毁和复用。它使用ConcurrentBag来存储连接。

public final class HikariPool implements HikariPoolMXBean, IBagStateListener {
    private final ConcurrentBag<PoolEntry> connectionBag;
    private final ScheduledExecutorService houseKeepingExecutorService;

    public HikariPool(HikariConfig config) {
        this.connectionBag = new ConcurrentBag<>(this);
        this.houseKeepingExecutorService = new ScheduledThreadPoolExecutor(1, new UtilityElf.DefaultThreadFactory("Hikari housekeeper", true));
        this.initializeConnections(config);
    }

    private void initializeConnections(HikariConfig config) {
        // 初始化连接
    }

    public Connection getConnection() throws SQLException {
        PoolEntry poolEntry = connectionBag.borrow(connectionTimeout, MILLISECONDS);
        return poolEntry.createProxyConnection(leakTaskFactory.schedule(poolEntry), now());
    }

    public void shutdown() {
        // 关闭连接池
    }
}

3. `ConcurrentBag`

ConcurrentBag是HikariCP的核心数据结构，用于存储和管理连接。它使用CopyOnWriteArrayList和ThreadLocal来实现高效的连接管理。

public class ConcurrentBag<T extends IConcurrentBagEntry> implements AutoCloseable {
    private final CopyOnWriteArrayList<T> sharedList;
    private final ThreadLocal<List<Object>> threadList;

    public ConcurrentBag(IBagStateListener listener) {
        this.sharedList = new CopyOnWriteArrayList<>();
        this.threadList = new ThreadLocal<>();
    }

    public T borrow(long timeout, TimeUnit timeUnit) throws InterruptedException {
        // 从连接池中获取连接
    }

    public void requite(T value) {
        // 将连接返回到连接池
    }

    public void add(T value) {
        // 添加连接
    }

    public void remove(T value) {
        // 移除连接
    }
}

HikariCP最佳实践

在实际使用HikariCP的过程中，以下是一些最佳实践建议。

1. 合理设置连接池大小

连接池的大小对应用程序的性能有很大影响。建议根据应用程序的并发需求和数据库的处理能力合理设置连接池的大小。

2. 启用连接泄漏检测

连接泄漏是指应用程序在使用完连接后未正确关闭连接，导致连接池中的连接被耗尽。建议在生产环境中启用连接泄漏检测，并设置合理的阈值。

3. 使用合适的JDBC驱动

不同的JDBC驱动在性能上可能存在差异。建议使用最新版本的JDBC驱动，并根据数据库的类型选择合适的驱动。

4. 启用连接池的健康检查

HikariCP内置了健康检查机制，可以自动检测和移除无效的连接。建议启用此功能，并设置合理的健康检查间隔。

5. 使用连接池的监控工具

HikariCP提供了丰富的监控指标，可以通过JMX或日志进行监控。建议使用监控工具实时监控连接池的状态，及时发现和解决问题。

总结

HikariCP是一个高性能的JDBC连接池，具有极低的延迟和最小的开销。在Spring Boot项目中集成HikariCP非常简单，只需要在配置文件中进行相应的配置即可。通过合理设置连接池大小、启用连接泄漏检测、使用合适的JDBC驱动等优化手段，可以进一步提升HikariCP的性能。在实际使用过程中，建议遵循最佳实践，确保应用程序的稳定性和高性能。

希望本文能够帮助你更好地理解和使用HikariCP，提升你的应用程序的性能和稳定性。如果你有任何问题或建议，欢迎在评论区留言讨论。

SpringBoot HikariCP连接池怎么创建

SpringBoot HikariCP连接池怎么创建

目录

引言

HikariCP简介

HikariCP的特点

Spring Boot集成HikariCP

1. 添加依赖

2. 配置HikariCP

3. 启动应用程序

HikariCP配置详解

1. maximum-pool-size

2. minimum-idle

3. idle-timeout

4. max-lifetime

5. connection-timeout

6. pool-name

7. auto-commit

8. read-only

9. validation-timeout

10. leak-detection-threshold

HikariCP性能优化

1. 合理设置连接池大小

2. 启用连接泄漏检测

3. 使用合适的JDBC驱动

4. 启用连接池的健康检查

5. 使用连接池的监控工具

HikariCP常见问题及解决方案

1. 连接池耗尽

2. 连接泄漏

3. 连接超时

4. 连接验证失败

HikariCP与其它连接池对比

1. HikariCP vs. Tomcat JDBC Pool

2. HikariCP vs. C3P0

3. HikariCP vs. Druid

HikariCP源码解析

1. HikariDataSource

2. HikariPool

3. ConcurrentBag

HikariCP最佳实践

1. 合理设置连接池大小

2. 启用连接泄漏检测

3. 使用合适的JDBC驱动

4. 启用连接池的健康检查

5. 使用连接池的监控工具

总结

相关阅读

1. `maximum-pool-size`

2. `minimum-idle`

3. `idle-timeout`

4. `max-lifetime`

5. `connection-timeout`

6. `pool-name`

7. `auto-commit`

8. `read-only`

9. `validation-timeout`

10. `leak-detection-threshold`

1. `HikariDataSource`

2. `HikariPool`

3. `ConcurrentBag`