分析MyBatis空闲连接探测的机制

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最近碰到个现象，某个应用，每天在21:00-23:00才会执行，连接数据库执行操作，间隔性出现连接超时的错误，

Connection timed out (Read failed)

因为应用和数据库是跨网段，咨询了下，防火墙超时时间配置的是30分钟，应用用的MyBatis连接池，相关配置如下，

相关参数解释，如下所示，

POOLED– 这种数据源的实现利用“池”的概念将 JDBC  连接对象组织起来，避免了创建新的连接实例时所必需的初始化和认证时间。这种处理方式很流行，能使并发 Web 应用快速响应请求。

除了上述提到UNPOOLED下的属性外，还有更多属性用来配置POOLED的数据源：

poolMaximumActiveConnections – 在任意时间可存在的活动(正在使用)连接数量，默认值：10

poolMaximumIdleConnections – 任意时间可能存在的空闲连接数。

poolMaximumCheckoutTime – 在被强制返回之前，池中连接被检出(checked out)时间，默认值：20000 毫秒(即 20  秒)

poolTimeToWait –  这是一个底层设置，如果获取连接花费了相当长的时间，连接池会打印状态日志并重新尝试获取一个连接(避免在误配置的情况下一直失败且不打印日志)，默认值：20000  毫秒(即 20 秒)。

poolMaximumLocalBadConnectionTolerance – 这是一个关于坏连接容忍度的底层设置，  作用于每一个尝试从缓存池获取连接的线程。如果这个线程获取到的是一个坏的连接，那么这个数据源允许这个线程尝试重新获取一个新的连接，但是这个重新尝试的次数不应该超过  poolMaximumIdleConnections 与 poolMaximumLocalBadConnectionTolerance 之和。默认值：3(新增于  3.4.5)

poolPingQuery – 发送到数据库的侦测查询，用来检验连接是否正常工作并准备接受请求。默认是“NO PING QUERY  SET”，这会导致多数数据库驱动出错时返回恰当的错误消息。

poolPingEnabled – 是否启用侦测查询。若开启，需要设置 poolPingQuery 属性为一个可执行的 SQL  语句(最好是一个速度非常快的 SQL 语句)，默认值：false。

poolPingConnectionsNotUsedFor – 配置 poolPingQuery  的频率。可以被设置为和数据库连接超时时间一样，来避免不必要的侦测，默认值：0(即所有连接每一时刻都被侦测 — 当然仅当 poolPingEnabled 为  true 时适用)。

P.S.

https://mybatis.org/mybatis-3/zh/configuration.html#environments

按照这字面意思，一开始我们理解poolPingConnectionsNotUsedFor参数控制的是连接多久没用，即处于空闲状态，在参数poolPingEnabled开启时，就会执行poolPingQuery定义的SQL主动探测。

如果按照这理解，poolPingConnectionsNotUsedFor设置了3000，即3秒，远小于30分钟防火墙超时的设置，不应该出现连接超时的现象。

我们怀疑过防火墙的配置，但从应用端看，并不是所有的请求都超时，而且防火墙端，没看到什么异常。数据库层，应该未设置过相关的配置。

原因是什么?

作为一款成熟的产品，不太可能因为bug，更多还是对他的理解存在偏差。

下载3.3.0的源码，链接如下，

https://github.com/mybatis/mybatis-3/releases/tag/mybatis-3.3.0

搜索这几个参数所在的文件，找到了PooledDataSource类，可以看到这三个参数都设置了初始值，

看下这个pingConnection方法，

如果连接未关闭，判断逻辑如下，

1. poolPingConnectionsNotUsedFor的值>=0;

2. getTimeElapsedSinceLastUse()>poolPingConnectionsNotUsedFor;

getTimeElapsedSinceLastUse()定义如下，

lastUsedTimestamp是在构造函数PooledConnection中定义的，

PooledConnection会在获取连接(popConnection)和回收连接(pushConnection)的时候调用，获取连接和回收连接则会被getConnection()和invoke()调用，因此，(2)的意思是当前这个连接空闲的时间是否大于这个参数poolPingConnectionsNotUsedFor定义的时间。

3. 如果满足条件(1)和(2)，则会执行poolPingQuery的SQL，此处就是"select 1 from  dual"，如果执行失败，会关闭这个连接，

从应用日志，能看到这些信息，

Testing connection 0000000000 ... Execution of ping query 'select 1 from dual' failed:  Connection timed out (Read failed)

这个问题的关键，就是这个pingConnection，在什么时候调用，就决定了poolPingConnectionsNotUsedFor什么时候起作用，可以看到，他是在这个isValid的方法中调用的，

而这个isValid是在每次获取连接和回收连接时调用的，换句话说，他是被动调用，并不是我们认为的空闲时主动调用，所以这个应用，只是晚上会跑，空闲连接超过30分钟是很正常的，

应用开了debug，这两段之间的间隔时间，就是得到超时连接的时间，

经过单线程测试，大约在15分钟，

因此，对这种testOnBorrow的连接探测机制，各有优缺点，优点就是会在一定程度保证应用正常的业务请求得到可用的连接，毕竟不可用的连接都已经被poolPingQuery定义的SQL测试了，一般情况下，不会让正常的业务请求出现报错，除非连接池没任何可用的连接。缺点就是如果配置的poolPingConnectionsNotUsedFor很小，某些请求都会在执行之前先进行验证，但是换个角度，如果是高并发，只要参数不是0，一般可能都不会满足需要验证的条件，如果设置为0，就可能会有很多pingQuery定义的SQL执行。而且，如果像上述单线程的操作，他会一个连接一个连接的尝试，等待一个连接出现超时错误的时间间隔是15分钟，这就很低效了。

对连接池的选择和配置，确实得结合实际场景需求来决策。

通过这个问题，至少让我明白，“自以为对的”机制正确还是错误，还是看他的实现，这才是最可靠的验证，而且，通过他的逻辑，可以让我们借鉴一些设计路径，多考虑他这么做背后的意义和影响，更有助我们将其用到正确的场景。

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