JBOSS连接池调优1-如何防止连接风暴

引言：为什么prefill=false会在启动的时候碰到连接风暴，本节结合JBOSS源代码的来分析这种情况产生的根本原因，最后给出几种方案来解决这种连接数突然飙升的问题。(prefill这个参数在jboss4.0.5版本以后才能够被支持)

连接风暴，听起来这个词很时髦，那么到底什么是连接风暴？在百度和google上搜索了下，都没有找到相关的解释。所谓连接风暴，我们也可以称之为访问风暴，这是在使用jboss默认参数prefill=false的情况下，大规模应用集群很容易碰到的问题。先来描述一个场景：

在项目发布的过程中，我们需要重启应用，当应用启动的时候，经常会碰到各应用服务器的连接数异常飙升。假设连接数的设置为：min值3,max值10。正常的业务使用连接数在5个左右，当重启应用时，各应用连接数可能会飙升到10个，瞬间甚至还有可能部分应用会报取不到连接。启动完成后接下来的时间内，连接开始慢慢返回到业务的正常值。这种场景，就是碰到了所谓的连接风暴。

知道了连接风暴的场景，那么它到底有什么危害呢，简单来说产要有以下几点（这些都是实际碰到的情况）：

1. 在多个应用系统同时启动时，系统大量占用数据库连接资源，可能导致数据库连接数耗尽。

2. 数据库创建连接的能力是有限的，并且是非常耗时和消耗CPU等资源的，突然大量请求落到数据库上，极端情况下可能导致数据库异常crash。

3. 对于应用系统来说，多一个连接也就多占用一点资源。在启动的时候，连接会填充到max值，并有可能导致瞬间业务请求失败。

为什么我们的应用系统会在启动时会产生连接风暴。前面第二节我们已经介绍了jboss在启动的时候，有一个参数 < prefill >，这个参数决定了启动时是否初始化数据库的连接，默认设置为false，即启动时不初始化min值连接数。min值的初始化在业务请求调用的第一次getConnection时进行。

下面来看一下，getConnection的基本流程:（



假设min值：9，max值:20，我们结合上图来分析一下应用启动时的场景。因为数据库创建一个连接需要耗费的时间在80-100ms。在数据库启动的时候，80ms之内，如果发生了并发的10个getConnection操作(假设这10个getConnection都不能被复用)，则会怎么样呢？一共会创建多少个连接呢？

在80ms之内，第一个并发getConnection会执行filltoMin（创建9个连接），其它的9个并发请求会各自独立的创建一个连接，所以一共会创建9+9=18个连接。这个过程的流程图如下：



在实际执行filltoMin操作需要9*80ms=720ms左右，即在80ms，160ms,240ms的时候，会分别创建1个连接，创建的连接，马上就可以被使用。所以，连接风暴会在最初的80ms内非常明显。

当这18个连接被创建后，我们前面在章节 JBOSS连接池的初始化及关闭中已经提到，连接池初始化的时候会把当前连接池注册到IdleRemove线程中，对于空闲30分钟以上的连接会进行定时清理，这个定时任务每隔15分钟运行一次。所以定时任务执行时，会清理空闲时间在30分钟-45分钟的空闲连接。因此，在最多45分钟之后，连接又可以回落到正常的业务值。

了解了连接风暴的原理后，我们可以思考一下解决方案。这是目前总结的三种方案：

1. 设置jboss连接池参数prefill=true，即在启动时将连接数填充到min值。

2. 不设置prefill，在启动完成，业务正常运行，应用先执行一个SQL（如oracle可以执行：select * from dual），将连接数填充到min值。

3. 选择在业务低峰时重启系统。

以上三种方案中，第一种是最简单的，也不需要任何的修改。第二种方案有点麻烦，实现的方式和第一种方案本质上一样，进行连接预加载。我碰到过有的系统实现了这种方案，并且预加载了PreparedStatementCache。当然，我觉得意义并不是很大，不知道为什么会有人选择这种方式来实现，只能猜想也许是程序员并不知道第一种方式的存在。第三种方案，不用说了，治标不治本。

总结三种方案，我们可以通过简单的设置prefill=true来解决连接风暴的问题。