数据库连接池性能比对(hikari druid c3p0 dbcp jdbc)

亦凉 2022-06-18 12:00 227阅读 0赞

# **背景** #

对现有的[数据库][Link 1]连接池做调研对比，综合性能，可靠性，稳定性，扩展性等因素选出推荐出最优的[数据库][Link 2]连接池 。

**NOTE: 本文所有[测试][Link 3]均是[MySQL][Link 1]库**

# **测试结论** #

1：性能方面 hikariCP>druid>tomcat-jdbc>dbcp>c3p0 。hikariCP的高性能得益于最大限度的避免锁竞争。

2：druid功能最为全面，sql拦截等功能，统计数据较为全面，具有良好的扩展性。

3：综合性能，扩展性等方面，可考虑使用druid或者hikariCP连接池。

4：可开启prepareStatement缓存，对性能会有大概20%的提升。

# **功能对比** #

<table style="border-collapse:collapse; margin:0px"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 功能</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> dbcp</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> druid</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> c3p0</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> tomcat-jdbc</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> HikariCP</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 是否支持PSCache</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 是</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 是</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 是</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 否</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 否</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 监控</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> jmx</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> jmx/log/http</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> jmx,log</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> jmx</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> jmx</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 扩展性</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 弱</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 好</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 弱</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 弱</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 弱</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> sql拦截及解析</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 无</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 支持</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 无</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 无</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 无</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 代码</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 简单</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 中等</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 复杂</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 简单</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 简单</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 更新时间</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 2015.8.6</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 2015.10.10</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> &nbsp;2015.12.09</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> &nbsp;</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 2015.12.3</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 特点</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 依赖于common-pool</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 阿里开源，功能全面</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 历史久远，代码逻辑复杂，且不易维护</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> &nbsp;</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 优化力度大，功能简单，起源于boneCP</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 连接池管理</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> LinkedBlockingDeque</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> 数组</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> &nbsp;</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> FairBlockingQueue</td> 
   <td style="border-style:solid; border-color:rgb(221,221,221); padding:7px 10px; vertical-align:top"> threadlocal+CopyOnWriteArrayList</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

*   由于boneCP被hikariCP替代，并且已经不再更新，boneCP没有进行调研。
 *  proxool网上有评测说在并发较高的情况下会出错，proxool便没有进行调研。
 *  druid的功能比较全面，且扩展性较好，比较方便对jdbc接口进行监控跟踪等。
 *  c3p0历史悠久，代码及其复杂，不利于维护。并且存在deadlock的潜在风险。

# **性能测试** #

**环境配置：**

**1：获取关闭连接性能测试**

测试说明：

*  初始连接和最小连接均为5，最大连接为20。在borrow和return均不心跳检测
 *  其中打开关闭次数为: 100w次
 *  测试用例和mysql在同一台机器上面，尽量避免io的影响
 *  使用mock和连接mysql在不同线程并发下的响应时间

图形：

![20160106104925916][]

![20160106104944246][]

mock性能数据 (单位:ms)

[MySQL][Link 2]性能数据 (单位:ms)

测试结果：

*  mock和mysql连接性能表现差不多，主要是由于初始化的时候建立了连接后期不再建立连接，和使用mock连接逻辑一致。
 *  性能表现：hikariCP>druid>tomcat-jdbc>dbcp>c3p0。
 *  hikariCP 的性能及其优异。hikariCP号称java平台最快的数据库连接池。
 *  hikariCP在并发较高的情况下，性能基本上没有下降。
 *  c3p0连接池的性能很差，不建议使用该数据库连接池。

hikariCP性能分析：

*  hikariCP通过优化(concurrentBag，fastStatementList )集合来提高并发的读写效率。
 *  hikariCP使用threadlocal缓存连接及大量使用CAS的机制，最大限度的避免lock。单可能带来cpu使用率的上升。
 *  从字节码的维度优化代码。 (default inline threshold for a JVM running the server Hotspot compiler is 35 bytecodes ）让方法尽量在35个字节码一下，来提升jvm的处理效率。

**2：查询一条语句性能测试**

测试说明：

*  初始连接和最小连接均为8，最大连接为8。在borrow和return均不心跳检测
 *  查询的次数为10w次，查询的语句为 1：打开连接 2：执行 ：select 1 3：关闭连接
 *  测试用例和mysql在同一台机器上面，尽量避免io的影响

图形：

![20160106105001512][]

测试数据：

测试结果：

*   在并发比较少的情况下，每个连接池的响应时间差不多。是由于并发少，基本上没有资源竞争。
 *   在并发较高的情况下，随着并发的升高，hikariCP响应时间基本上没有变动。
 *  c3p0随着并发的提高，性能急剧下降。

**3：pscache性能对比**

测试说明：

*  通过druid进行设置pscache和不设置pscache的性能对比
 *  初始连接和最小连接均为8，最大连接为8。在borrow和return均不心跳检测。并且执行的并发数为8.
 *  查询10w次。查询流程为：1：建立连接，2：循环查询preparestatement语句 3：close连接
 *  测试用例和mysql在同一台机器上面，尽量避免io的影响

测试数据：

测试结果：

*  开启psCache缓存,性能大概有20%幅度的提升。可考虑开启pscache.

测试说明：

*  psCache是connection私有的，所以不存在线程竞争的问题，开启pscache不会存在竞争的性能损耗。
 *  psCache的key为prepare执行的sql和catalog等，value对应的为prepareStatement对象。开启缓存主要是减少了解析sql的开销。

[Link 1]: http://lib.csdn.net/base/14
[Link 2]: http://lib.csdn.net/base/mysql
[Link 3]: http://lib.csdn.net/base/softwaretest
[20160106104925916]: /images/20220618/336635602fe54b64986bd9a59ae93979.png
[20160106104944246]: /images/20220618/96bd25e0406f4c8287dbb492e895a9ed.png
[20160106105001512]: /images/20220618/3548798b64444242b083de6ee15e1a8e.png