Linux 内核

文件句柄相关参数

# kernel 级别最大打开文件句柄数
sudo sysctl -w fs.file-max=3145728
sudo sysctl -w fs.nr_open=3145728
sudo sysctl -p
sudo echo 3145728 > /proc/sys/fs/nr_open

# 进程级别最大打开文件句柄数
ulimit -n 1048576

TCP 栈相关参数

# backlog 
sudo sysctl -w net.core.somaxconn=32768
sudo sysctl -w net.core.netdev_max_backlog=16384
sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_max_syn_backlog=16384

# buffer
sudo sysctl -w net.core.rmem_default=262144
sudo sysctl -w net.core.rmem_max=16777216
sudo sysctl -w net.core.wmem_default=262144
sudo sysctl -w net.core.wmem_max=16777216
sudo sysctl -w net.core.optmem_max=16777216
sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_mem='16777216	16777216	16777216'
sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_rmem='4096	65536	16777216'
sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_wmem='4096	65536	16777216'

# time wait
sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_max_tw_buckets=1048576
sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_tw_recycle=0
sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_tw_reuse=1

# timeout
sudo sysctl -w net.ipv4.tcp_fin_timeout=15

Socket 中的 linger 参数

如果 time wait 过多, 连接数过低, 通常建议在客户端设置.

高性能思路

  • 同步转异步
  • 请求合并
  • 疏导 (拆分, 导流)

HikariCP

同步时钟

书中建议使用的是 chrony 这个来同步.

配置

# 必需配置. 
# 注意, 对于 Spring Boot 项目, 需要使用的是 jdbcUrl 的方式配置. MySQL 的话也建议用 jdbcUrl 方式配置. 其他情况, 建议用 dataSourceClassName 配置
dataSourceClassName 或 jdbcUrl
username
password

初始化
HikariConfig hikariConfig = new HikariConfig();
HikariDataSource hikariDataSource = new HikariDataSource(hikariConfig);

常用配置

# 自动提交. 默认 true
autoCommit

# 从连接池中获取连接等待的最长时间. ms . 默认 30000, 即 30 秒. 最低为 250
connectionTimeout

# 在连接池中闲置的最大时间. 仅适用用 minimumIdle < maximumPoolSize 的情况下.
# 0 表示永不删除
# 最小值为 10000 (10 秒), 默认为 600000 (10 分钟)
idleTimeout

# 池中连接最大生命周期. 0 表示无限. 默认是 1800000 (30 分钟)
# 作者建议调整这个参数.设置为比 DB 连接时间限制短几秒钟.
# 书中作者推荐的是 mysql 的 time wait 值 - 5秒.
# 注意, mysql wait_timeout 的值单位是秒. 这里的单位是 ms
# https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/server-system-variables.html 
maxLifetime

# 连接池给出连接之前进行查询, 以验证连接是否仍然正常. 如果驱动程序支持 JDBC4 , 则强烈不建议设置. 默认值:  none
connectionTestQuery

# 连接池中最小空闲连接数. 若空闲连接数 < minimumIdle 并且总连接数 < maximumPoolSize , 则会努力添加其他连接. 但为了性能, 建议不要设置此值(这时与 maximumPoolSize 一样, 即固定大小) 默认值: 同 maximumPoolSize
minimumIdle

# 连接池中最大大小. 包括空闲和正使用的连接. 当达到时, 调用 getConnection() 调用将阻塞到上面设置的 connectionTimeout 毫秒的时间. 默认为 10.
maximumPoolSize

# 仅通过编程配置或 IoC 容器使用. 允许记录各种度量
metricRegistry

# 仅通过编程配置或 IoC 容器使用. 报告当前连接池健康状态信息
healthCheckRegistry

# 自定义连接池名字
poolName

非常用配置

# 如果连接池无法成功初始化连接时, 这个参数控制快速失败.
# > 0, 尝试获取初始连接的毫秒数. 这时应用会被阻塞. 如果超时也无法获取, 则抛出异常. 这个 timeout 是在 connectionTimeout 之后的. 
# = 0, 则尝试获取并验证连接, 如果成功获取, 但验证失败, 则抛出异常, 连接池也不会启动. 如果无法获取连接, 连接池会启动, 但可能后面获取连接会失败. 
# < 0 则绕过尝试, 在尝试获取连接时立即启动连接池. 
# 默认 1 ms
initializationFailTimeout

# 是否在自己的事务中隔离内部池查询. 例如连接存活测试. 通常是只读的, 因此没必要. 仅在 autoCommit 禁用时才生效. 默认 false
isolateInternalQueries

# 是否可通过 JMX 挂起和恢复. 当被挂起时, getConnection() 将不会超时, 直到池恢复为止. 默认 false
allowPoolSuspension

# 获取的连接是否只读模式. 默认 false.
readOnly

# 是否注册 Mbean
registerMbeans

# 设置数据库默认的 catalog. 
catalog

# 创建新连接后执行的 sql. 默认值无. 如果有值, 但执行 SQL 失败, 将视为连接失败.
connectionInitSql

# 旧的驱动器可能需要显式指定. 默认无.
driverClassName

# 连接池中连接的默认事务隔离级别. 它是 Connection 类的常量名. 如 TRANSACTION_READ_COMMITTED, TRANSACTION_REPEATABLE_READ 
transactionIsolation

# connection 测试活性的最长时间. 该值必须小于 connectionTimeout . 最小为 250 . 默认为 5000 . 单位 ms
validationTimeout

# 控制一条 connection 被日志记为可能泄漏时间. 0 表示禁用检测. 最小为 2000 (2 秒). 默认为 0. 单位 ms
leakDetectionThreshold

# 仅可通过编程或 IoC 容器获得. 直接设置 dataSource , 而不是 HikariCP 反射来设置. 指定后, dataSourceClassName 属性以及所有 datasource 相关的属性都将被忽略. 默认 无
dataSource

# 默认 db 的 schema .
schema

# 仅可通过编程或 IoC 容器获得
threadFactory

# 仅可通过编程或 IoC 容器获得
scheduledExecutor

常用的 dataSourceClassName 如下 https://github.com/brettwooldridge/HikariCP#popular-datasource-class-names

Database Driver DataSource class
Apache Derby Derby org.apache.derby.jdbc.ClientDataSource
Firebird Jaybird org.firebirdsql.ds.FBSimpleDataSource
H2 H2 org.h2.jdbcx.JdbcDataSource
HSQLDB HSQLDB org.hsqldb.jdbc.JDBCDataSource
IBM DB2 IBM JCC com.ibm.db2.jcc.DB2SimpleDataSource
IBM Informix IBM Informix com.informix.jdbcx.IfxDataSource
MS SQL Server Microsoft com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDataSource
MySQL Connector/J com.mysql.jdbc.jdbc2.optional.MysqlDataSource
MariaDB MariaDB org.mariadb.jdbc.MariaDbDataSource
Oracle Oracle oracle.jdbc.pool.OracleDataSource
OrientDB OrientDB com.orientechnologies.orient.jdbc.OrientDataSource
PostgreSQL pgjdbc-ng com.impossibl.postgres.jdbc.PGDataSource
PostgreSQL PostgreSQL org.postgresql.ds.PGSimpleDataSource
SAP MaxDB SAP com.sap.dbtech.jdbc.DriverSapDB
SQLite xerial org.sqlite.SQLiteDataSource
SyBase jConnect com.sybase.jdbc4.jdbc.SybDataSource

连接池大小

总体目标: 以最小的大小, 满足业务需求.

pool size = threads * ( task -1 ) + 1

不过具体还是要细测.

MySQL 高性能配置

prepStmtCacheSize 
prepStmtCacheSqlLimit
cachePrepStmts
useServerPrepStmts


完整如下
jdbcUrl=jdbc:mysql://localhost:3306/simpsons
username=test
password=test
dataSource.cachePrepStmts=true
dataSource.prepStmtCacheSize=250
dataSource.prepStmtCacheSqlLimit=2048
dataSource.useServerPrepStmts=true
dataSource.useLocalSessionState=true
dataSource.rewriteBatchedStatements=true
dataSource.cacheResultSetMetadata=true
dataSource.cacheServerConfiguration=true
dataSource.elideSetAutoCommits=true
dataSource.maintainTimeStats=false

JDBC Logging

jdbcUrl=jdbc:mysql://localhost:3306/test
dataSource.logger=com.mysql.jdbc.log.StandardLogger
dataSource.logSlowQueries=true
dataSource.dumpQueriesOnException=true

JDBC 最佳实践

  • 使用连接池
  • 使用 PrearedStatement . 防 SQL 注入
  • 禁用自动提交.
  • JDBC 批处理
  • 使用列名而不是索引来获取 ResultSet 数据
  • 使用标准的 SQL 语句
  • 使用缓存
  • 正确使用数据库索引

关闭对象顺序

ResultSet -> Statement -> Connection

PreparedStatement 与 Statement

  • Statement 会频繁编译 SQL. PreparedStatement 可对 SQL 预编译.
  • Statement 多变量要用分隔符. 而 PreparedStatement 则使用占位符.
  • PreparedStatement 可防 SQL 注入. 而 Statement 则有可能被 SQL 注入.
  • 批处理时, Statement 可以发送不同的 SQL 语句. 而 PreparedStatement 只能针对同一种类型 SQL 语句.

JDBC 与 SPI

JDBC 4.0 之前, 开发人员需要基于 Class.forName("xxx") 的方式来装载驱动.

JDBC 4.0 可基于 SPI 机制来发现驱动提供商.通过在 META-INF/services/java.sql.Driver 文件里指定实现类的方式来暴露驱动提供者. 然后直接使用

Connection conn = DriverManager.getConnection(URL, USER, PWD);

//DriverManager.loadInitialDrivers 方法会自动加载有 SPI 文件提供实现的类, 然后调用 Class.forName("xxxx") 所以, 不用显式调用.

就可以获取连接了. 支持 JDBC 4.0 的驱动提供商, 一般都已经在自己的 jar 包中, 添加了上面的文件了的. 所以就不需要 Class.forName("xxx") 了. 比如 MySQL 的

image-20190912111803371

SPI 约定在 META-INF/services/ 目录下创建一个以服务接口命名的文件, 该文件里写的就是实现该服务接口的具体类. 当程序调用 ServiceLoader 的 load 方法时, 就能够通过约定的目录找到指定的文件, 并装载实例化, 完成服务的发现.

MySQL 线程池

Percona, MariaDB, 以及 Oracle MySQL 企业版有提供线程池.

# thread_handling . 如果是 one-thread-per-connection 则表示不启用. 如果值为 pool-of-threads 则表示启用
show variables like '%thread%'

Druid VS HikariCP

逸事

遇到的问题集锦

问题 : HikariPool-1 - Failed to validate connection com.mysql.cj.jdbc.ConnectionImpl@43541e8b (No operations allowed after connection closed.). Possibly consider using a shorter maxLifetime value

参考 https://github.com/brettwooldridge/HikariCP/issues/1326 . 通常是 MySQL 的 wait_timeout (show variables like '%wait_timeout%';) 比较小, 而连接池(HikariCP)默认比较大导致的. 参考上面的 maxLifetime 设置.

我项目实际的情况是: 使用了比较新版的 Spring Boot , 连接池是 com.mysql.cj.jdbc.Driver , 但实际的 MySQL Server 是 5.6 , 修改一下jdbc 库版本为就好了. (新版的话, 如果不指定 version , 则是 8.0.17

<dependency>
  <groupId>mysql</groupId>
  <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
  <version>5.1.18</version>
</dependency>