mysql连接池的设计与实现

池化技术

​  ​池化技术能够减少资源对象的创建次数，提高程序的响应性能，特别是在高并发的场景下这种提升会更加明显，所以池化技术相当于一层缓冲。使用池化技术缓存的资源对象有如下共同特点：

• 对象创建时间长

• 对象创建需要大量资源；

• 对象创建后可被重复使用

  ​像 线程池，内存池，请求池，对象池，连接池 都具备以上的共同特点。

数据库连接池

什么是数据库连接池

​  ​数据库连接池是程序启动时建立足够数量的数据库连接，并将这些连接统一管理起来组成一个连接池，程序动态的从池中取连接与归还连接。

  ​创建数据库连接相对来说是比较耗时的，不仅有三次握手，还有mysql的三次认证过程。所以在程序启动时就创建多个连接统一管理，可以提高程序的响应性能。

为什么使用数据库连接池

资源复用：由于数据库的连接得到的复用，避免频繁的创建和销毁连接的性能开销。在减少系统消耗的基础上，另一方面也增进了系统运行环境的平稳性（减少内存碎片以及数据库临时进程/线程的数量）。

更快的系统响应速度：数据库连接池在初始化后，往往已经创建了若干数据库连接置于池中备用。此时连接的初始化工作均已完成。对于业务请求处理而言，直接利用现有可用连接，避免了从数据库连接初始化和释放过程的开销，从而缩减了系统整体响应时间。

统一的连接管理，避免数据库连接泄露：在较为完备的数据库连接池实现中，可根据预先的连接占用超时设定，强制收回被占用连接。从而避免了常规数据库连接操作中可能出现的资源泄露。

不使用数据库连接池的执行过程

可以看到，为了执行一条sql，要经历五个步骤：

1. TCP建立连接的三次握手

2. MySQL认证的三次握手

3. 真正的SQL执行

4. MySQL的关闭

5. TCP的四次握手关闭

不使用连接池的优点是 代码实现起来比较简单，但是不使用连接池的缺点有很多:

网络IO较多

带宽利用率低

QPS较低

应用频繁低创建连接和关闭连接，导致临时对象较多，带来更多的内存碎片

在关闭连接后，会出现大量TIME_WAIT 的TCP状态（在2个MSL之后关闭）

使用连接池的执行过程

​ 在连接池初始化的时候，会按照需求建立N个连接，但是之后的访问，都会从池里面取，复用初始化时创建的连接，直接执行sql语句。

使用连接池的优点：

1. 降低了网络开销

2. 连接复用，有效减少连接数。

3. 提升性能，避免频繁的新建连接。新建连接的开销比较大

4. 没有TIME_WAIT状态的问题

但是缺点也很明显，就是代码实现较为复杂。

长连接和连接池的区别

• 长连接是一些驱动、驱动框架、ORM工具的特性，由驱动来保持连接句柄的打开，以便后续的数据 库操作可以重用连接，从而减少数据库的连接开销。
• 而连接池是应用服务器的组件，它可以通过参数来配置连接数、连接检测、连接的生命周期等。
• 连接池内的连接，其实就是长连接。

数据库连接池运行机制

1. 连接池初始化时创建多条连接

2. 从连接池获取可用连接

3. 使用完毕后，将连接归还置连接池

4. 在程序结束前，断开所有连接，释放连接资源