04 | 连接池：别让连接池帮了倒忙

连接池一般对外提供获得连接、归还连接的接口给客户端使用，并暴露最小空闲连接数、最大连接数等可配置参数，在内部则实现连接建立、连接心跳保持、连接管理、空闲连接回收、连接可用性检测等功能。

注意鉴别客户端 SDK 是否基于连接池

我们首先要确定客户端 SDK 是否是基于连接池技术实现的。我们知道，TCP 是面向连接的基于字节流的协议：

面向连接，意味着连接需要先创建再使用，创建连接的三次握手有一定开销；
基于字节流，意味着字节是发送数据的最小单元，TCP 协议本身无法区分哪几个字节是完整的消息体，也无法感知是否有多个客户端在使用同一个 TCP 连接，TCP 只是一个读写数据的管道。

如果客户端 SDK 没有使用连接池，而直接是 TCP 连接，那么就需要考虑每次建立 TCP 连接的开销，并且因为 TCP 基于字节流，在多线程的情况下对同一连接进行复用，可能会产生线程安全问题。
TCP 连接的客户端 SDK，对外提供 API 的三种方式：

连接池和连接分离的 API
内部带有连接池的 API
非连接池的 API

在使用三方SDK 时，一定要先查看官方文档了解其最佳实践，或是在类似 Stackoverflow 的网站搜索
XXX threadsafe/singleton 字样看看大家的回复，也可以一层一层往下看源码，直到定位到原始 Socket 来判断 Socket 和客户端 API 的对应关系。

如果是分离方式，那么连接池本身一般是线程安全的，可以复用。每次使用需要从连接池获取连接，使用后归还，归还的工作由使用者负责。
如果是内置连接池，SDK 会负责连接的获取和归还，使用的时候直接复用客户端。
如果 SDK 没有实现连接池（大多数中间件、数据库的客户端 SDK 都会支持连接池），那通常不是线程安全的，而且短连接的方式性能不会很高，使用的时候需要考虑是否自己封装一个连接池。

案例：操作jedis库
启动两个线程，共享操作同一个 Jedis 实例，每一个线程循环 1000 次，分别读取Key 为 a 和 b 的 Value，判断是否分别为 1 和 2：

Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);
new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 1000; i++) {String result = jedis.get("a");if (!result.equals("1")) {log.warn("Expect a to be 1 but found {}", result);return;}}
}).start();
new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 1000; i++) {String result = jedis.get("b");if (!result.equals("2")) {log.warn("Expect b to be 2 but found {}", result);return;}}
}).start();
TimeUnit.SECONDS.sleep(5);

执行程序多次，可以看到日志中出现了各种奇怪的异常信息，有的是读取 Key 为 b 的Value 读取到了 1，有的是流非正常结束，还有的是连接关闭异常：
分析源码：
Jedis 继承了 BinaryJedis，BinaryJedis 中保存了单个 Client 的实例，Client最终继承了 Connection，Connection 中保存了单个 Socket 的实例，和 Socket 对应的两个读写流。因此，一个 Jedis 对应一个 Socket 连接

在这里插入图片描述

private static JedisPool jedisPool = new JedisPool("127.0.0.1", 6379);
new Thread(() -> {try (Jedis jedis = jedisPool.getResource()) {for (int i = 0; i < 1000; i++) {String result = jedis.get("a");if (!result.equals("1")) {log.warn("Expect a to be 1 but found {}", result);return;}}}
}).start();

最好通过 shutdownhook，在程序退出之前关闭 JedisPool：

@PostConstruct
public void init() {Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(() -> {jedisPool.close();}));
}

JedisPool 的 getResource 方法在拿到 Jedis 对象后，将自己设置为了连接池。连接池JedisPool，继承了 JedisPoolAbstract，而后者继承了抽象类 Pool，Pool 内部维护了Apache Common 的通用池 GenericObjectPool。JedisPool 的连接池就是基于GenericObjectPool 的。
Jedis 的 API 实现是连接池和连接分离的 API,JedisPool 是线程安全的连接池，Jedis 是非线程安全的单一连接

使用连接池务必确保复用

池一定是用来复用的，否则其使用代价会比每次创建单一对象更大。对连接池来说更是如此，原因如下：

创建连接池的时候很可能一次性创建了多个连接，大多数连接池考虑到性能，会在初始化的时候维护一定数量的最小连接
大多数的连接池都有闲置超时的概念。连接池会检测连接的闲置时间，定期回收闲置的连接，把活跃连接数降到最低（闲置）连接的配置值，减轻服务端的压力.

连接池的配置不是一成不变的

最大连接数不是设置得越大越好,太大的话，需要使用过多的资源来维护，会给服务端带来更大的压力。连接池最大连接数设置得太小，很可能会因为获取连接的等待时间太长，导致吞吐量低下，甚至超时无法获取连接。
这里要强调的是，修改配置参数务必验证是否生效，并且在监控系统中确认参数是否生效、是否合理。之所以要“强调”，是因为这里有坑。
应用准备针对大促活动进行扩容，把数据库配置文件中Druid 连接池最大连接数 maxActive 从 50 提高到了 100，修改后并没有通过监控验证，结果大促当天应用因为连接池连接数不够爆了。
经排查发现，当时修改的连接数并没有生效。原因是，应用虽然一开始使用的是 Druid 连接池，但后来框架升级了，把连接池替换为了 Hikari 实现，原来的那些配置其实都是无效的，修改后的参数配置当然也不会生效