-? ? ?前言? ? ?-

今天我們通過【2w1h】方式來討論“連接池”：什么是連接池(what)？為什么需要連接池(why)？怎樣做一個連接池(how)？

-? ? ??什么是連接池？??? ?-

深入思考連接池的本質(zhì)，但不要思考的過于復(fù)雜！

“池”是一種非常形象化的描述，它是一種容器，做儲存之用；在編程中我們往往使用數(shù)組、鏈表、隊列、map來表達(dá)。

“連接”是網(wǎng)絡(luò)中用于傳輸數(shù)據(jù)的通道；“連接”才是我們要真正去使用的對象，而“池”是用來管理“多個連接”的一種方式。

如果沒有用“池”來統(tǒng)一管理“連接”，“連接”將散布在程序各處；那為了使用方便，我們往往會在使用時建立連接，使用完畢后，就關(guān)閉連接。所以“連接池”給我們提供了使用“連接”的方便。

同時，池是做儲存之用的，所以“連接池”中的“連接”肯定是已經(jīng)建立好的長連接，比如tcp連接、websocket連接等，即取即用，用完放回。如果沒有真正理解“連接池”的本質(zhì)，在面試中可能會出現(xiàn)“http連接池”的笑話！

根據(jù)下游類型，我們常見有數(shù)據(jù)庫連接池、緩存連接池、服務(wù)連接池，如下圖所示：

圖一 數(shù)據(jù)庫連接池

圖二 緩存連接池

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圖三 服務(wù)連接池

在編程中，我們還經(jīng)常會碰到進(jìn)程池、線程池、協(xié)程池、內(nèi)存池、對象池等。

-? ? ??為什么需要連接池？??? ?-

除了連接池能非常方便的對連接進(jìn)行管理外，一句話，在高吞吐時連接池大大提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省?/span>

從兩個方面說：

1、避免反復(fù)的三次握手和四次握手

長連接的建立需要進(jìn)行三次握手，而連接的釋放需要進(jìn)行四次握手，這是發(fā)生在系統(tǒng)層面的兩個動作，對于單條連接來說耗時微乎其微，但在高吞吐場景時，耗時則不能忽略。

所以連接池的即取即用和用完放回的特性，避免了大量三次握手和四次握手的無效耗時，節(jié)省了系統(tǒng)資源。

2、 增加并行車道，實現(xiàn)全雙工并行

數(shù)據(jù)通信包括單工、半雙工和全雙工。單工通信如下圖，數(shù)據(jù)只能從A到B，不符合訪問下游服務(wù)的場景。

圖四 單工通信

半雙工通信如下圖，數(shù)據(jù)可以從A到B，也可從B到A，但是同一時刻只能一個方向上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通道利用率是50%。

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圖五 半雙工通信

全雙工通信如下圖，可同時存在從A到B和從B到A的數(shù)據(jù)傳輸，通道的利用率是100%。長連接就是全雙工通信。

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圖六 全雙工通信

在IO密集型的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，一條全雙工通信通道仍然無法滿足數(shù)據(jù)吞吐的需求時，該如何解決？

在互聯(lián)網(wǎng)性能測試指標(biāo)中有這樣一個公式：

QPS(吞吐量) =?并發(fā)數(shù) / 平均響應(yīng)時間

在平均響應(yīng)時間不變的情況下，適度增加并發(fā)數(shù)可以提升吞吐量；所以采用多條全雙工通信的方式可以在一定程度上(平均響應(yīng)時間沒有大幅增加)提高吞吐量，而連接池則就最好的實現(xiàn)方式。

總結(jié)一下：為什么需要連接池？

(1)方便管理連接；

(2)避免反復(fù)三次握手和四次握手；

(3)更好地實現(xiàn)全雙工并行。

-? ? ??怎樣做一個連接池？??? ?-

實現(xiàn)一個連接池，最關(guān)鍵的是均衡和?；?/strong>，如下圖所示：

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