稳，从数据库连接池 testOnBorrow 看架构设计-京东云开发者社区

> 本文从 Commons DBCP testOnBorrow 的作用机制着手，管中窥豹，从一点去分析数据库连接池获取的过程以及架构分层设计。
> 
> 以下内容会按照每层的作用，贯穿分析整个调用流程。

## 1️⃣框架层 commons-pool

> The indication of whether objects will be **validated before being borrowed** from the pool. 
> 
> If the object fails to validate, it will be dropped from the pool, and we will attempt to borrow another.
> 
> **testOnBorrow 不是 dbcp 定义的，是commons-pool 定义的**。commons-pool 详细的定义了资源池使用的一套规范和运行流程。

```java
/**
 * Borrow an object from the pool. get object from 资源池
 * @see org.apache.commons.pool2.impl.GenericObjectPool#borrowObject(long)
 */
public T borrowObject(final long borrowMaxWaitMillis) throws Exception {
	
	PooledObject<T> p = null;
	
    // if validation fails, the instance is destroyed and the next available instance is examined. 
    // This continues until either a valid instance is returned or there are no more idle instances available.
	while (p == null) {
        // If there is one or more idle instance available in the pool, 
        // then an idle instance will be selected based on the value of getLifo(), activated and returned.
		p = idleObjects.pollFirst();
		if (p != null) {
            // 设置 testOnBorrow 就会进行可用性校验
			if (p != null && (getTestOnBorrow() || create && getTestOnCreate())) {
				boolean validate = false;
				Throwable validationThrowable = null;
				try {
                    // 具体的校验实现由实现类完成。
                    // see org.apache.commons.dbcp2.PoolableConnectionFactory
					validate = factory.validateObject(p);
				} catch (final Throwable t) {
					PoolUtils.checkRethrow(t);
					validationThrowable = t;
				}
				if (!validate) {
					try {
                        // 如果校验异常，会销毁该资源。
                        // obj is not valid and should be dropped from the pool
						destroy(p);
						destroyedByBorrowValidationCount.incrementAndGet();
					} catch (final Exception e) {
						// Ignore - validation failure is more important
					}
					p = null;
				}
			}
		}
	}

return p.getObject();
}
```

## 2️⃣应用层 commons-dbcp

> dbcp 是特定于管理数据库连接的资源池。
> 
> **PoolableConnectionFactory** is a PooledObjectFactory
> 
> PoolableConnection is a PooledObject

```java
/**
 * @see PoolableConnectionFactory#validateObject(PooledObject)
 */
@Override
public boolean validateObject(final PooledObject<PoolableConnection> p) {
	try {
		/**
		 * 检测资源池对象的创建时间，是否超过生存时间
		 * 如果超过 maxConnLifetimeMillis, 不再委托数据库连接进行校验，直接废弃改资源
		 * @see PoolableConnectionFactory#setMaxConnLifetimeMillis(long)
		 */
		validateLifetime(p);
		// 委托数据库连接进行自我校验
		validateConnection(p.getObject());
		return true;
	} catch (final Exception e) {
		return false;
	}
}

/**
 * 数据库连接层的校验。具体到是否已关闭、是否与 server 连接可用
 * @see Connection#isValid(int)
 */
public void validateConnection(final PoolableConnection conn) throws SQLException {
	if(conn.isClosed()) {
		throw new SQLException("validateConnection: connection closed");
	}
	conn.validate(_validationQuery, _validationQueryTimeout);
}
```

## 3️⃣基础层 mysql-connector-java

> Returns true if the connection has not been closed and is still valid.
> 
> 这个是 java.sql.Connection 定义的规范。具体实现根据对应数据库的driver 来完成。使用某种机制用来探测连接是否可用。

```java
/**
 * 调用 com.mysql.jdbc.MysqlIO， 发送ping 请求，检测是否可用
 * 对比 H2 数据库，是通过获取当前事务级别来检测连接是否可以。但是忽略了 timeout 配置，毕竟是 demo 数据库 😅
 */
public synchronized boolean isValid(int timeout) throws SQLException {
	if (this.isClosed()) {
		return false;
	} else {
		try {
			this.pingInternal(false, timeout * 1000);
			return true;
		} catch (Throwable var5) {
			return false;
		}
	}
}
```

参考：[MySQL 的连接时长控制--interactive_timeout和wait_timeout_翔云123456的博客-CSDN博客](https://blog.csdn.net/lanyang123456/article/details/102535434)

## 总结

- commons-pool 定义资源的**完整声明周期接口**，包括：makeObject、activateObject、validateObject、passivateObject、destoryObject。资源池管理对象，通过实现这些接口即可实现资源控制。参考：org.apache.commons.pool2.PooledObjectFactory

- 在校验过程中，牵涉到很多时间，包括资源池对象的创建时间、生存时间、数据库连接的超时时间、Mysql 连接空闲超时时间等。**不同层为了服务可靠性，提供不同的时间配置**。校验也是层层递进，最终委托到最底层来判断。

- 校验过程中，对于连接也会由是否已关闭的校验（**isClosed()**）。包括PoolableConnection#isClosed, Connection#isClosed, Socket#isClosed。 同样也是层层保障，确保整个架构的可靠。💪

- **定义一套完整严谨的规范和标准，比实现一个具体的功能或者特性要求更高** 🎯。commons-pool 和 jdbc 定义了规范，commons-dbcp 和 mysql-connector-java 完成了具体的实现。有了规范和接口，组件和框架的对接和兼容才变为可能。

## more 理解高可用

> 在阅读 MySQL Driver 源码过程中，有个点要特别记录下。以 MySQL Driver 创建连接为例，用重试连接实现可用性，这就是高可用。🎯
> 高可用不是一个口号，也不是复杂的概念和公式。能够实实在在体系化的解决一类问题就是架构的目的。结合上述的架构分层，如果解决问题的方案通用性好，并且实现很优雅，就是好的架构。

```java
// autoReconnect 
public void createNewIO(boolean isForReconnect) throws SQLException {
    synchronized (getConnectionMutex()) {
        // jdbc.url autoReconnect 指定为 true，识别为 HighAvailability。emmm..... 🙉
        if (!getHighAvailability()) {
            connectOneTryOnly(isForReconnect, mergedProps);
            return;
        }
        // maxReconnects 默认为 3，重试失败的提示就是： Attempted reconnect 3 times. Giving up.
        connectWithRetries(isForReconnect, mergedProps);
    }
}
```

引流： [H2 数据库 索引和存储原理 Code Insight](http://xingyun.jd.com/shendeng/article/detail/15199) 😀