Hibernate 性能之?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)連接池

1. 前言

從本節(jié)課程開始，和大家一起聊聊 Hibernate 中的性能問題，面對(duì)開發(fā)者，Hibernate 表現(xiàn)出卓越的數(shù)據(jù)庫(kù)操作能力。

使用框架最大的優(yōu)勢(shì)就是帶來操作的快捷、便利。同時(shí)，因?yàn)榭蚣艿姆庋b性，其性能往往比原生開發(fā)要慢。所以了解、掌握 Hibernate 的性能調(diào)優(yōu)方案是提升性能的不二法則。

了解其性能優(yōu)化方案，編寫最好的性能優(yōu)化策略，對(duì)每一個(gè)開發(fā)者而言，都是一個(gè)必選題。通過本節(jié)課程的學(xué)習(xí)，你將了解到：

• 什么是數(shù)據(jù)庫(kù)連接池；
• HIbernate 中如何使用數(shù)據(jù)庫(kù)連接池。

2. 數(shù)據(jù)庫(kù)連接池

面對(duì)大量的數(shù)據(jù)庫(kù)操作請(qǐng)求，數(shù)據(jù)庫(kù)連接池能很好地幫助 Hibernate 避開網(wǎng)絡(luò)開銷所產(chǎn)生的性能消耗。

什么是數(shù)據(jù)庫(kù)連接池？

一般講池子是用來養(yǎng)魚的，但數(shù)據(jù)庫(kù)連接池不是養(yǎng)魚的，而是養(yǎng)了好多的 Connection 對(duì)象。

當(dāng)應(yīng)用程序需要一個(gè)連接對(duì)象時(shí)，便向連接池租用一個(gè)。用完后，再返回給連接池，這樣連接池中的連接對(duì)象便可以反復(fù)使用，達(dá)到重用連接對(duì)象的目的。

Connection 的功能本質(zhì)是通過網(wǎng)絡(luò) API 完成進(jìn)程和進(jìn)程之間的遠(yuǎn)程連接，每一次連接的性能消耗都是很大的。

如果每一次需要時(shí)都重開一個(gè)連接，用完后便立馬銷毀，其代價(jià)是非常大的，如果使用連接池便可以減少這種性能消耗。

Hibernate 本身沒有提供較佳的數(shù)據(jù)庫(kù)連接池實(shí)現(xiàn)，其實(shí)也沒有必要重新造輪子。因?yàn)橛行袠I(yè)認(rèn)可的、穩(wěn)定可靠的第三方數(shù)據(jù)庫(kù)連接池可用。
如：

• DBCP；
• C3P0；
• Proxool。

幾位都是久經(jīng)沙場(chǎng)考驗(yàn)、絕對(duì)忠誠(chéng)可靠的老同志。

因?yàn)?Hibernate 3.0 后的版本不再支持 DBCP 數(shù)據(jù)庫(kù)連接池，DBPC 在此略過不提。但是，不能質(zhì)疑 DBCP 在行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)導(dǎo)性。

本節(jié)課就和大家一起講解在 Hibernate 中使用數(shù)據(jù)庫(kù)連接池，讓其 Hibernate 的起飛姿勢(shì)更優(yōu)雅。

2.1 C3P0

1. 添加 C3P0 依賴包：

從官網(wǎng)下載的 Hibernate 框架包中已經(jīng)包含所有的 C3P0 依賴包，可直接添加進(jìn)去：

• c3p0-0.9.1.jar；
• hibernate-c3p0-4.2.0.Final.jar。

2. 在 Hibernate 的主配置文件中添加如下屬性后，便能自動(dòng)啟動(dòng) C3P0 連接池的功能。

<property name="connection.url">jdbc:mysql://localhost:3306/myhibernate?useSSL=false</property>
<property name="connection.username">root</property>
<property name="connection.password">abc123</property>
<property name="connection.driver_class">com.mysql.jdbc.Driver</property>
<property name="hibernate.connection.provider_class">org.hibernate.service.jdbc.connections.internal.C3P0ConnectionProvider</property>
<property name="hibernate.c3p0.pool_size">5</property>
<property name="hibernate.c3p0.max_size">20</property>
<property name="hibernate.c3p0.min_size">5</property>
<property name="hibernate.c3p0.timeout">120</property>
<property name="hibernate.c3p0.max_statements">100</property>
<property name="hibernate.c3p0.idle_test_period">120</property>
<property name="hibernate.c3p0.testConnectionOnCheckout">true</property>

Hibernate 會(huì)把產(chǎn)生連接對(duì)象的重?fù)?dān)交給 C3P0 。

連接池對(duì)象本身會(huì)有一些常用的屬性，在后面我們?cè)僭敿?xì)講解。

2.2 Proxool

1. 添加依賴包：

• hibernate-proxool-4.2.0.Final.jar；
• proxool-0.8.3.jar。

Proxool 是 Hibernate 官方指定的數(shù)據(jù)庫(kù)連接池，在 Hibernate 的框架包中就包含的有，很容易找到。

2. 在 Hibernate 的主配置文件中添加：

<property name="hibernate.proxool.pool_alias">ProxoolPool</property>
<property name="hibernate.proxool.xml">proxool.xml</property>
<property name="hibernate.connection.provider_class">org.hibernate.service.jdbc.connections.internal.ProxoolConnectionProvider</property>
<property name="hibernate.proxool.existing_pool">true</property>

proxool 的配置和 C3P0 的配置有點(diǎn)不一樣，在主配置文件中告訴 Hibernate 使用 proxool ，但是與 proxool 相關(guān)的更多配置信息需要放到特別指定的 proxool.xml 文件中。

所以，需要單獨(dú)創(chuàng)建一個(gè)名為 proxool.xml 的文件，保存在和主配置文件相同的目錄下。其內(nèi)容如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<something-else-entirely>
	<proxool>
		<alias>ProxoolPool</alias>
		<driver-url>jdbc:mysql://localhost:3306/myhibernate?useSSL=false</driver-url>
		<driver-class>com.mysql.jdbc.Driver</driver-class>
		<driver-properties>
			<property name="user" value="root" />
			<property name="password" value="abc123" />
		</driver-properties>
		<!--最大連接數(shù)(默認(rèn)5個(gè)),超過了這個(gè)連接數(shù),再有請(qǐng)求時(shí),就排在隊(duì)列中等候,最大的等待請(qǐng)求數(shù)由maximum-new-connections決定 -->
		<maximum-connection-count>100</maximum-connection-count>
		<!--最小連接數(shù) -->
		<minimum-connection-count>10</minimum-connection-count>
		<!--proxool 自動(dòng)偵察各個(gè)連接狀態(tài)的時(shí)間間隔(毫秒),偵察到空閑的連接就馬上回收,超時(shí)的銷毀默認(rèn)30秒 -->
		<house-keeping-sleep-time>90000</house-keeping-sleep-time>
		<!--沒有空閑連接時(shí)，可以分配在隊(duì)列中等候的最大請(qǐng)求數(shù)-->
		<maximum-new-connections>10</maximum-new-connections>
		<!--最少保持的空閑連接數(shù)(默認(rèn)2個(gè)) -->
		<prototype-count>5</prototype-count>
		<!--在使用之前進(jìn)行測(cè)試 -->
		<test-before-use>true</test-before-use>
		<!--用于保持連接的測(cè)試語句 -->
		<house-keeping-test-sql>select CURRENT_DATE</house-keeping-test-sql>
	</proxool>
</something-else-entirely>

Hibernate 4.x 的低版本中使用 proxool 時(shí)存在一個(gè)沒有解決的 bug 。
會(huì)拋出 “The url cannot be null” 異常，建議使用 proxool 時(shí)，切換高版本 Hibernate 。

當(dāng)然，除了使用前面介紹的 c3p0 和 proxool，Hiberante 還可以通過 JNDI 的方式連接到特定服務(wù)器中提供的數(shù)據(jù)庫(kù)連接池，有興趣的話，可以自己研究研究。

3. 數(shù)據(jù)庫(kù)連接池的實(shí)現(xiàn)原理

在程序的世界，有一個(gè)緩存概念，數(shù)據(jù)庫(kù)連接池也可以看成是一個(gè)緩存池。

企業(yè)級(jí)的數(shù)據(jù)庫(kù)連接池除了要考慮其復(fù)用以外，還要考慮并發(fā)、性能等諸多因素。實(shí)現(xiàn)一個(gè)完備的、被行業(yè)認(rèn)定的數(shù)據(jù)庫(kù)連接池并不是一件簡(jiǎn)單輕松的事情。

但如果只是討論數(shù)據(jù)庫(kù)連接池的基本原理，了解其實(shí)現(xiàn)過程，倒也不難。

數(shù)據(jù)庫(kù)連接池主要解決以下 2 個(gè)方面的問題：

• 不要影響或改變用戶使用 connection 連接對(duì)象的標(biāo)準(zhǔn)流程。如創(chuàng)建、關(guān)閉等正常操作，但是用戶在創(chuàng)建或需要連接對(duì)象時(shí)，不是直接創(chuàng)建，而是從池子里面尋找一個(gè)可用的連接對(duì)象；
• 用戶使用完連接對(duì)象后，在關(guān)閉連接對(duì)象時(shí)，不是真正關(guān)閉，而是返回給連接池。

對(duì)于連接池本身，需要考慮的問題有：

• 一個(gè)應(yīng)用程序中，一般只需要一個(gè)連接池對(duì)象，并保證在整個(gè)應(yīng)用程序中都能訪問。所以，連接池對(duì)象本身是基于單例設(shè)計(jì)模式；
• 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)連接池時(shí)，都會(huì)有一些基本的參數(shù)設(shè)置：

public class ConnectionPool implements DataSource {
	// 最大連接數(shù),一般設(shè)置為0表示沒有限制
	private int maxActive;
	// 最大空閑連接數(shù) ，設(shè) 0 表示沒有限制
	private int maxIdle;
	//連接池中最小空閑連接數(shù)
	private int minIdle;
	// 初始化連接數(shù)目
	private int initialSize;
	// 新的請(qǐng)求等待時(shí)間
	private int maxWait;
	//從沒有正確關(guān)閉連接的程序中恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)的連接
	private boolean removeAbandoned;
	// 活動(dòng)連接的最大空閑時(shí)間，單位為秒
	private int removeAbandonedTimeout;
	// 連接池中連接可空閑的時(shí)間，單位為毫秒 針對(duì)連接池中的連接對(duì)象
	private int minEvictableIdleTimeMillis;
	private int timeBetweenEvictionRunsMillis;
}

數(shù)據(jù)庫(kù)連接池中有一個(gè)比較重要的方法，為用戶提供連接對(duì)象。此方法會(huì)使用代理設(shè)計(jì)模式，為用戶提供一個(gè)代理對(duì)象，既不影響用戶的正常使用，又能在用戶使用期間進(jìn)行代碼注入。

如下面代碼所示：

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

探討數(shù)據(jù)庫(kù)連接池的實(shí)現(xiàn)是一個(gè)高級(jí)的問題，即使是編寫一個(gè)比較簡(jiǎn)單的連接池對(duì)象也將涉及到單例設(shè)計(jì)模式和代理設(shè)計(jì)模式，也需要?jiǎng)?chuàng)建動(dòng)態(tài)代理對(duì)象的相關(guān)知識(shí)。

本節(jié)課還是偏向于從應(yīng)用層面講解 Hibernate 中如何使用數(shù)據(jù)庫(kù)連接池，更多與連接池有關(guān)的深層次內(nèi)容，有興趣者可查閱相關(guān)資料。

4. 小結(jié)

結(jié)束往往意味著是一個(gè)新的開始。

本節(jié)課程和大家講解了數(shù)據(jù)庫(kù)連接池相關(guān)的概念，但是，數(shù)據(jù)庫(kù)連接池的核心理論知識(shí)觸及的還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

本課程通過講解 Hibernate 使用數(shù)據(jù)庫(kù)連接池， 就當(dāng)是拋磚引玉，這里起一個(gè)頭，大家有興趣可以自己研究、探討。