HikariCP源码研读

创建的流程

  • 新建HikariConfig -> 新建HikariDataSource -> getConnection

重点类及说明

类名 说明
HikariDataSource 对外数据源接口 负责对外暴露连接获取功能 管理连接池生命周期
HikariConfig 加载配置、初始化参数
HikariPool 连接池核心，维护连接的创建、回收、驱逐和调度
PoolEntry 连接池中的连接包装，保存连接状态和元数据和定时任务和Statement列表
ConcurrentBag 并发连接管理容器
ProxyConnection 对JDBC的连接的代理，增强功能（如泄漏检测、状态管理）
ProxyStatement 对JDBC的语句的代理，增强功能（如泄漏检测、状态管理）
ProxyResultSet 对JDBC的结果集的代理，增强功能（如泄漏检测、状态管理）
ConcurrentBag<T> 存PoolEntry的地方 高性能容器 共享列表 ThreadLocal SynchronousQueue FastList
FastList 没有边界检测的高性能List
SynchronousQueue 没有缓冲区的 避免加锁和上下文切换 减少内存开销
ProxyLeakTask 连接泄漏检测任务 超过一定时间没归还认为是泄漏
SuspendResumeLock 连接池关闭或重配置期间阻止线程获取连接的工具类
ProxyFactory (通过Javassist生成实现)生成各种代理实例，注入增强代码
HouseKeeper 周期性维护池状态 回收过期连接 补充新连接
JavassistProxyFactory 比动态代理快 减少反射开销 功能增强 避免冗长代码
MetricsTrackerDelegate 监控

常用类详解

HikariConfig

HikariCP的配置, HikariDatasource继承了这个类, 创建数据源的时候需要传入一个HikariConfig对象, 然后会拷贝到HikariDatasource对象的父类字段上

基础配置

配置项 说明 建议
jdbcUrl 数据库连接URL 必填
username 数据库用户名 必填
password 数据库密码 必填
driverClassName JDBC驱动类名 可选 自动推导

连接池大小相关

配置项 说明 建议
maximumPoolSize 最大连接数 默认10 根据并发情况设置 一般为 CPU 核数 × 2
minimumIdle 最小空闲连接数 默认=maximumPoolSize 可设为0节省资源 或设为相同保持连接稳定
idleTimeout 空闲连接的最大存活时间 默认600000ms 如果 minimumIdle 小于 maximumPoolSize 可调低
maxLifetime 连接最大生命周期 默认1800000ms 设置略小于数据库自身连接超时
keepaliveTime 保持连接活跃的ping间隔 默认0禁用 设置小于数据库空闲超时时间 如600000ms

超时设置

配置项 说明 建议
connectionTimeout 等待连接的最大时间 默认30000ms 视业务情况设为1000~5000ms
validationTimeout 校验连接的超时时间 默认5000ms 可适当调小

SQL执行相关

配置项 说明 建议
autoCommit 是否自动提交事务 需要手动控制事务时关闭
readOnly 是否只读连接 读写分离 只读操作可设为true
transactionIsolation 事务隔离级别 可选配置

连接检测与泄漏排查

配置项 说明 建议
connectionTestQuery 连接校验SQL（如 SELECT 1） 不推荐设置 用 isValid 更高效
leakDetectionThreshold 连接泄漏检测阈值 默认0(关闭) 设为业务超时时间如3000ms进行排查

示例配置代码

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public static void main(String[] args) {

    //新建配置对象
    HikariConfig config = new HikariConfig();
    //基础配置
    config.setJdbcUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/test");
    config.setUsername("root");
    config.setPassword("123456");
    
    //各种参数
    config.setMaximumPoolSize(20);
    config.setMinimumIdle(5);
    config.setIdleTimeout(600000);
    config.setMaxLifetime(1800000);
    config.setKeepaliveTime(300000);
    config.setConnectionTimeout(5000);
    
    config.setLeakDetectionThreshold(3000);
    
    //创建数据源
    HikariDataSource ds = new HikariDataSource(config);
    
    //获取连接
    Connection conn = ds.getConnection();
    
    // ... 使用连接
    
    // conn是代理对象 这里的关闭会归还给连接池
    conn.close(); 
}

HikariDatasource

Hikari数据源, 内有懒加载, 通常会创建多个数据源, 用于读写分离, 或连接多个数据库.

实现了了DataSource接口, 部分方法未实现.

PoolEntry与ProxyConnection

PoolEntry是池子里的一个条目, 内有底层连接对象, 访问时间, 借出时间, 连接状态, 驱逐标记, 生命周期定时任务, 打开的SQL语句列表, 只读, 自动提交等字段. 使用原子引用更新状态.

ProxyConnection是代理连接, 由ProxyFactory创建, 内有底层连接, 泄漏检测任务, 打开的语句列表, 以及各种配置标记, 调用底层conn的方法时进行其他操作, 进行功能增强, 有dirtyBits的判断, isCommitStateDirty的标记等. 其中close方法会把连接归还到连接池, 以及重置各种状态.

ProxyStatement和ProxyResultSet

指定操作前, 调用代理连接的markCommitStateDirty方法进行标记, 用于在归还连接的时候判断, 如果不是自动提交还脏了, 则需要进行rollback

HikariPool

数据库连接池, 内有大量配置字段, 挂起恢复锁, 清理任务, 各种工厂和任务. 连接条目放在ConcurrentBag内. getConnection方法用于获取连接, 先获取挂起恢复锁, 再从ConcurrentBag借一个连接, metricsTracker记录状态

ConcurrentBag

优于LinkedBlockingQueue和LinkedTransferQueue的并发集合, 适用于连接池, 使用ThreadLocal避免锁和AQS, 使用CopyOnWriteArrayList存储所有资源用于共享, 使用SynchronousQueue避免加锁复制和排队, 避免上下文和内存开销, 使用FastList提高访问效率.

borrow时, 先从ThreadLocal的List内获取, 如果没有则遍历共享列表, 如果还没有则从SynchronousQueue获取(同步等待归还连接).

requite时, 如果有等待的则通过SynchronousQueue递交, 否则归还到ThreadLocal的List内.

FastList

轻量级列表, 内部用数组实现, 避免了ArrayList的一些边界检查和扩容开销, 适合高频增删, 尤其在连接池这种场景下效率更好.

JavassistProxyFactory

字节码代理工厂, 填充代码用的, 构建时执行, 通过插件或脚本触发. 给方法加上try-catch, 添加checkException检测异常, 内有检测连接失效, 处理链接泄漏, 状态同步等功能. 再把代理工厂内的方法替换成新生成的类. 简化了繁琐且重复的代码.

ProxyLeakTask

泄漏检测任务, 任务触发时, 代表很久没有归还, 则认为是泄漏, 打印日志警告.

HouseKeeper

定期维护连接池状态, 清理超时空闲链接, 调整连接池大小, 检测连接泄漏, 更新时间基准.

总结

HikariCP 是一个高性能 JDBC 连接池框架 它通过一个池类(HikariPool)统一管理连接对象(PoolEntry)并对原生连接封装为代理连接(ProxyConnection)实现连接复用 事务控制 泄漏检测等功能 框架通过配置类(HikariConfig)集中配置连接参数 采用 Javassist 动态生成代理类提升性能 同时利用后台线程(HouseKeeper)定期清理无效连接 保证连接池健康稳定stList