Druid原始碼解析（二）：連線池初始化（init 方法）
在獲取連線時，會執行初始化方法 init() ，使用 DruidDataSource的入口。
一、雙檢測保證併發安全與效能
為了保證不會重複初始化並且保證效能，使用了類似雙重檢測鎖的方式來處理，第一次判斷 inited 標識，如果已經初始化，則則直接返回，如果沒有初始化，則使用ReentrantLock加鎖處理，加鎖成功，再次判斷inited標識，inited使用volitle修飾，這裡實際上就是使用了類似單例模式的雙重檢測鎖，第一次判斷保證效能，volitle保證可見性，加鎖防止併發，第二次判斷防止執行緒切換導致的多執行緒拿到鎖。
public void init() throwsSQLException { if (inited) { return; } // 獲取驅動 // bug fixed for dead lock, for issue #2980 DruidDriver.getInstance(); // 加鎖，防止重複初始化 final ReentrantLock lock = this.lock; try { lock.lockInterruptibly(); } catch(InterruptedException e) { throw new SQLException("interrupt", e); } boolean init = false; try { if (inited) { return; }
二、屬性生成與設定
這一步沒有太多可解析的內容，包括：生成當前執行緒的堆疊呼叫資訊、生成資料來源 ID、設定JDBC的相關引數、設定 jdbcUrl、初始化filter、設定DB型別（如mysql、Oracle等）、設定cacheServerConfiguration屬性（是否快取SHOW VARIABLESSHOW COLLATION命令的結果）
initStackTrace = Utils.toString(Thread.currentThread().getStackTrace()); this.id = DruidDriver.createDataSourceId(); if (this.id > 1) { long delta = (this.id - 1) * 100000; this.connectionIdSeedUpdater.addAndGet(this, delta); this.statementIdSeedUpdater.addAndGet(this, delta); this.resultSetIdSeedUpdater.addAndGet(this, delta); this.transactionIdSeedUpdater.addAndGet(this, delta); } if (this.jdbcUrl != null) { this.jdbcUrl = this.jdbcUrl.trim(); initFromWrapDriverUrl(); } for (Filter filter : filters) { filter.init(this); } if (this.dbTypeName == null || this.dbTypeName.length() == 0) { this.dbTypeName = JdbcUtils.getDbType(jdbcUrl, null); } DbType dbType = DbType.of(this.dbTypeName); if (dbType == DbType.mysql || dbType == DbType.mariadb || dbType == DbType.oceanbase || dbType == DbType.ads) { boolean cacheServerConfigurationSet = false; if (this.connectProperties.containsKey("cacheServerConfiguration")) { cacheServerConfigurationSet = true; } else if (this.jdbcUrl.indexOf("cacheServerConfiguration") != -1) { cacheServerConfigurationSet = true; } if (cacheServerConfigurationSet) { this.connectProperties.put("cacheServerConfiguration", "true"); } }
三、引數配置校驗
這一步主要是校驗引數配置是否合理，例如最大活躍連線是否小於0、最大活躍連線是否小於最小連線等等。
if (maxActive <= 0) { throw new IllegalArgumentException("illegal maxActive " + maxActive); } if (maxActive < minIdle) { throw new IllegalArgumentException("illegal maxActive " + maxActive); } if (getInitialSize() > maxActive) { throw new IllegalArgumentException("illegal initialSize " + this.initialSize + ", maxActive " + maxActive); } if (timeBetweenLogStatsMillis > 0 && useGlobalDataSourceStat) { throw new IllegalArgumentException("timeBetweenLogStatsMillis not support useGlobalDataSourceStat=true"); } if (maxEvictableIdleTimeMillis < minEvictableIdleTimeMillis) { throw new SQLException("maxEvictableIdleTimeMillis must be grater than minEvictableIdleTimeMillis"); } if (keepAlive && keepAliveBetweenTimeMillis <= timeBetweenEvictionRunsMillis) { throw new SQLException("keepAliveBetweenTimeMillis must be grater than timeBetweenEvictionRunsMillis"); }
四、載入 Filter 等初始化前期處理
經過上面的校驗後，開始做初始化的前期處理：使用SPI機制載入 Filter 的實現類、處理驅動相關的配置、初始化校驗、初始化異常儲存、初始化 validConnectionChecker、檢驗連線查詢。
// 初始化SPI initFromSPIServiceLoader(); // 處理驅動相關的配置 resolveDriver(); // 初始化校驗 initCheck(); // 初始化異常儲存 initExceptionSorter(); // 根據不同資料庫初始化 validConnectionChecker initValidConnectionChecker(); // 檢驗連線查詢 sql validationQueryCheck();
1、初始化SPI
SPI 機制是很多開源元件常用的擴充套件機制，例如在 JDK、dubbo、SpringBoot、Spring Cloud 中都有廣泛的使用，在 Druid 中也使用了 SPI 機制載入，載入所有配置的 Filter。
private void initFromSPIServiceLoader() { if (loadSpifilterSkip) { return; } if (autoFilters == null) { List<Filter> filters = new ArrayList<Filter>(); ServiceLoader<Filter> autoFilterLoader = ServiceLoader.load(Filter.class); for (Filter filter : autoFilterLoader) { AutoLoad autoLoad = filter.getClass().getAnnotation(AutoLoad.class); if (autoLoad != null && autoLoad.value()) { filters.add(filter); } } autoFilters = filters; } for (Filter filter : autoFilters) { if (LOG.isInfoEnabled()) { LOG.info("load filter from spi :" + filter.getClass().getName()); } addFilter(filter); } }
2、處理驅動相關的配置
這個沒有什麼特別的地方，只是根據不同的資料庫驅動生成驅動的例項，對於 MockDriver、ClickHouse做了特殊處理。
protected void resolveDriver() throws SQLException { if (this.driver == null) { if (this.driverClass == null || this.driverClass.isEmpty()) { this.driverClass = JdbcUtils.getDriverClassName(this.jdbcUrl); } if (MockDriver.class.getName().equals(driverClass)) { driver = MockDriver.instance; } else if ("com.alibaba.druid.support.clickhouse.BalancedClickhouseDriver".equals(driverClass)) { Properties info = new Properties(); info.put("user", username); info.put("password", password); info.putAll(connectProperties); driver = new BalancedClickhouseDriver(jdbcUrl, info); } else { if (jdbcUrl == null && (driverClass == null || driverClass.length() == 0)) { throw new SQLException("url not set"); } driver = JdbcUtils.createDriver(driverClassLoader, driverClass); } } else { if (this.driverClass == null) { this.driverClass = driver.getClass().getName(); } } }
3、初始化校驗
這個就是對於資料庫的各種校驗，例如Oracle的版本和簡單查詢驗證、db2的查詢驗證等
4、初始化異常儲存
用於設定 exceptionSorter 屬性，這是Druid連線池穩定性的保證，用於處理重大的不可恢復的異常，它是一個介面，不同的資料庫有不同的實現類，在這裡根據不同的驅動型別生成對應的 exceptionSorter。
5、初始化 validConnectionChecker
根據不同資料庫初始化 validConnectionChecker，這個類很重要，用來檢測連線池中連線的可用性，如果檢測連線不可用，則close掉；可用的話就繼續放回連線池中。
6、檢驗連線查詢
檢驗連線查詢 sql 是否正確執行。
五、設定 dataSourceStat 並初始化 holder的陣列
生成 dataSourceStat：判斷dataSourceStat是否採用了全域性的dataSourceStat，如果使用了，則設定 dataSourceStat 的global屬性，然後設定資料庫型別，如果沒有采用了全域性的dataSourceStat，則新建立一個 dataSourceStat。
設定 dataSourceStat 的重置標誌
建立 DruidConnectionHolder 陣列，分別是所有連線的陣列 connections、被驅逐連線陣列 evictConnections、存活連線陣列 keepAliveConnections，三個陣列的長度都是最大連線數 maxActive。
// dataSourceStat是否採用了Global。對dataSourceStat進行set。 初始化holder的陣列 if (isUseGlobalDataSourceStat()) { dataSourceStat = JdbcDataSourceStat.getGlobal(); if (dataSourceStat == null) { dataSourceStat = new JdbcDataSourceStat("Global", "Global", this.dbTypeName); JdbcDataSourceStat.setGlobal(dataSourceStat); } if (dataSourceStat.getDbType() == null) { dataSourceStat.setDbType(this.dbTypeName); } } else { dataSourceStat = new JdbcDataSourceStat(this.name, this.jdbcUrl, this.dbTypeName, this.connectProperties); } dataSourceStat.setResetStatEnable(this.resetStatEnable); connections = new DruidConnectionHolder[maxActive]; evictConnections = new DruidConnectionHolder[maxActive]; keepAliveConnections = new DruidConnectionHolder[maxActive];
六、初始化
根據配置，進行非同步初始化或同步初始化：
如果是非同步初始化，呼叫 submitCreateTask() 進行處理。
如果非非同步初始化，則建立物理連線。使用 poolingCount < initialSize 控制建立連線的數量，但是在預設的的初始化過程中，如果不通過其他配置引數指定，這個條件不會被觸發，這可以看做是DruidDataSource的懶載入，只有真正需要Connection的時候，才會去建立物理的連線。
// 判斷是否進行非同步初始化 if (createScheduler != null && asyncInit) { // 如果非同步初始化，呼叫通過submitCreateTask進行 for (int i = 0; i < initialSize; ++i) { submitCreateTask(true); } } else if (!asyncInit) { // 如果poolingCount < initialSize，則建立物理連線。但是在預設的的初始化過程中，如果不通過其他配置引數指定，這個條件不會被觸發，這可以看做是DruidDataSource的懶載入，只有真正需要Connection的時候，才會去建立物理的連線。 // init connections while (poolingCount < initialSize) { try { PhysicalConnectionInfo pyConnectInfo = createPhysicalConnection(); DruidConnectionHolder holder = new DruidConnectionHolder(this, pyConnectInfo); connections[poolingCount++] = holder; } catch (SQLException ex) { LOG.error("init datasource error, url: " + this.getUrl(), ex); if (initExceptionThrow) { connectError = ex; break; } else { Thread.sleep(3000); } } } if (poolingCount > 0) { poolingPeak = poolingCount; poolingPeakTime = System.currentTimeMillis(); } }
七、建立執行緒
執行緒池初始化完成後，呼叫 createAndLogThread() 建立一個日誌執行緒，但是這個執行緒的條件timeBetweenLogStatsMillis大於0，如果這個引數沒有配置，日誌執行緒不會建立。
呼叫 createAndStartCreatorThread() 方法建立一個建立連線的執行緒，並將建立的執行緒賦值給變數createConnectionThread
建立 DestroyTask物件，同時建立DestroyConnectionThread執行緒並start，將建立的執行緒賦值給變數 destroyConnectionThread。
如果keepAlive為true，還需呼叫submitCreateTask方法，將連線填充到minIdle，確保空閒的連線可用。
// 建立日誌執行緒 但是這個執行緒的條件timeBetweenLogStatsMillis大於0，如果這個引數沒有配置，日誌執行緒不會建立。 createAndLogThread(); // 建立一個CreateConnectionThread物件，並啟動。初始化變數createConnectionThread。 createAndStartCreatorThread(); // 建立 DestroyTask物件。同時建立DestroyConnectionThread執行緒，並start,初始化destroyConnectionThread。 createAndStartDestroyThread(); // 確保上述兩個方法都執行完畢 initedLatch.await(); init = true; initedTime = new Date(); // 註冊registerMbean registerMbean(); if (connectError != null && poolingCount == 0) { throw connectError; } // 如果keepAlive為true,還需呼叫submitCreateTask方法，將連線填充到minIdle。確保空閒的連線可用。 if (keepAlive) { // async fill to minIdle if (createScheduler != null) { for (int i = 0; i < minIdle; ++i) { submitCreateTask(true); } } else { this.emptySignal(); } }
八、初始化完成
所有的邏輯處理完成後，在 finally 中，會將初始化完成標誌 inited 設定為 true，同時釋放鎖，最後判斷 init和日誌的INFO狀態，列印一條init完成的日誌。
finally { // 修改inited為true,並解鎖。 inited = true; lock.unlock(); // 判斷init和日誌的INFO狀態，列印一條init完成的日誌。 if (init && LOG.isInfoEnabled()) { String msg = "{dataSource-" + this.getID(); if (this.name != null && !this.name.isEmpty()) { msg += ","; msg += this.name; } msg += "} inited"; LOG.info(msg); } }
九、init流程總結
init過程，對DruidDataSource進行了初始化操作，為了防止多執行緒併發場景下進行init操作，採用了Double Check的方式，配合ReentrentLock兩次判斷來實現。 詳細流程如下圖：