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面试题:MySQL连接池与数据库选择的优化策略

在高并发的Web应用场景下,使用MySQL连接池管理数据库连接。要求设计一个方案,既能高效地管理连接,又能根据不同的用户请求动态选择合适的数据库(假设存在多个业务相关数据库)。请详细说明连接池的配置参数、选择数据库的算法逻辑以及如何避免连接泄漏等问题。
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数据库MySQL

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连接池配置参数

  1. 最大连接数(maxTotal):根据服务器硬件资源和预估的并发请求数来设置。例如,若服务器有足够的内存和CPU资源,且预估高并发时请求数在1000左右,可设置 maxTotal 为1000 - 1500,确保能处理高峰请求。
  2. 最大空闲连接数(maxIdle):设置一个合理的数值,避免过多空闲连接占用资源。一般可设置为 maxTotal 的20% - 30%,如 maxTotal 为1000时,maxIdle 可设为200 - 300。
  3. 最小空闲连接数(minIdle):保证连接池中始终有一定数量的可用连接,根据应用的平均负载来设置,如平均负载下需要50个连接,minIdle 可设为50 - 80。
  4. 连接超时时间(maxWaitMillis):定义获取连接的最大等待时间,防止请求长时间等待。可设为5000 - 10000毫秒(5 - 10秒),若超过此时间仍未获取到连接,则抛出异常。
  5. 验证查询(validationQuery):设置一个简单的SQL查询,如 SELECT 1,用于在从连接池获取连接时验证连接的有效性,确保获取的连接可用。

选择数据库的算法逻辑

  1. 基于用户标识(User ID)
    • 假设用户ID是数字类型,可使用哈希算法。例如,hash(userID) % number_of_databases,根据计算结果选择对应的数据库。这样能保证同一用户的请求始终路由到同一个数据库,便于数据管理和事务处理。
    • 若用户ID不是数字类型,可先将其转换为数字(如使用MD5等哈希算法生成数字哈希值),再进行上述操作。
  2. 基于请求类型
    • 为不同类型的请求定义不同的数据库路由规则。例如,对于订单相关请求,路由到订单数据库;用户信息相关请求,路由到用户数据库。可以在代码中通过判断请求的URL或业务逻辑标识来确定请求类型,然后选择相应的数据库。
  3. 结合业务优先级
    • 对于一些关键业务请求(如支付请求),优先选择性能更好或专门优化的数据库。可以在系统中定义业务优先级标识,根据标识选择数据库。

避免连接泄漏问题

  1. 使用 try - finally:在获取连接、执行SQL操作和释放连接的代码部分,使用 try - finally 块。例如:
Connection conn = null;
try {
    conn = connectionPool.getConnection();
    // 执行SQL操作
    Statement stmt = conn.createStatement();
    ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT * FROM table");
    // 处理结果集
} catch (SQLException e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    if (conn != null) {
        try {
            conn.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
  1. 连接池监控
    • 定期检查连接池的状态,如连接的使用情况、空闲连接数等。可以使用定时任务(如 ScheduledExecutorService)每隔一段时间检查一次。
    • 若发现有连接长时间未释放(超过正常业务处理时间),记录相关日志并尝试强制释放连接。
  2. 异常处理
    • 在执行SQL操作过程中,捕获并处理所有可能的异常。若出现异常,确保连接能正确释放回连接池,避免因异常导致连接未释放。
    • 对于一些严重的异常(如数据库不可用),可以设置连接池的重试机制,在一定次数内尝试重新获取连接并执行操作。