JPA

Pool de connexions

Ressource

Ouvrir une connexion est une opération coûteuse

L’ouverture et la fermeture des connexions à la base de données sont des opérations très coûteuses. Donc réutiliser des connexions présente les avantages suivants :

  • évite à la fois la surcharge de la base de données et celle du pilote pour établir une connexion TCP
  • empêche la destruction des tampons de mémoire temporaires associés à chaque connexion à la base de données
  • réduit les déchets d’objets JVM côté client.

Statistiques

pooling stat

Lorsqu’on utilise une solution de mise en pool des connexions, le temps d’acquisition d’une connexion est réduit d’un facteur compris entre deux et quatre. => En réduisant l’intervalle d’acquisition des connexions, le temps de réponse global des transactions est également raccourci.

Comment ça fonctionne ?

pool fonctionnement

  1. Lorsqu’une connexion est demandée, le pool recherche les connexions non attribuées.
  2. Si le pool en trouve une libre, il la transmet au client.
  3. S’il n’y a pas de connexion libre, le pool tente d’atteindre sa taille maximale autorisée.
  4. Si le pool a déjà atteint sa taille maximale, il réessaie plusieurs fois avant d’abandonner avec une exception d’échec d’acquisition de connexion.
  5. Lorsque le client ferme la connexion logique, celle-ci est libérée et retourne au pool sans fermer la connexion physique sous-jacente.

Ainsi, l’exception classique Connection is not available, request timed out after 30000ms est levée pendant l’étape 4 car nous n’avons pas réussi à acquérir une connexion à temps (latence réseau ou requête trop longue)

Cycle de vie

Le cycle de vie logique de la connexion se présente comme suit

pool_schema

Contrairement à une utilisation sans pool, où la connexion physique est retournée telle quelle, un pool de connexions fournit un proxy.

Ce proxy permet notamment de détourner le comportement des méthodes getConnection() et close(). Lorsqu’une connexion est empruntée, le pool marque la connexion comme « allouée » afin d’empêcher son utilisation simultanée par plusieurs consommateurs. À l’appel de close(), le proxy intercepte l’opération et notifie le pool, qui remet alors la connexion dans l’état « non allouée », la rendant à nouveau disponible sans fermer la connexion physique sous-jacente.

=> Ainsi la création/fermeture d’une connexion n’est pas réalisée physiquement mais “simulée virtuellement”.

Exemple

Plusieurs librairies existent pour gérer les pools de connexions

  • Apache DBCP (Database Connection Pool)
  • c3p0
  • HikariCP

À partir de ce moment, nous n’allons plus utiliser la classe MySqlDataSource mais une datasource plus générique BasicDataSource de Apache DBCP (nous utilisons cette librairie). Apache DBCP sera capable de devenir le driver à utiliser via l’url

BasicDataSource dataSource = new BasicDataSource();
dataSource.setUrl("url");
dataSource.setUsername("username");
dataSource.setPassword("password");
 
Connection connection = dataSource.getConnection(); // Crée une connexion et l'ajoute dans le pool
...
connection.close(); // La connexion ne sera pas fermée MAIS rendue dans le pool (la marque disponible)

Si nous avons besoin de deux connexions

  • soit la première connexion est marquée comme disponible alors on l’utilise et nous n’aurons qu’une connexion dans notre pool
  • soit elle n’est pas disponible et une nouvelle connexion est ouverte

Note : un pool de connexions n’est pas forcément excessif car le traitement d’une requête est rapide. Néanmoins, si les connexions ne sont pas rendues (.close()) ou que les requêtes ne sont pas optimisées (trop longue) alors effectivement notre pool de connexions peut devenir conséquent.

Pré-ouvrir des connexions

On peut également pré-ouvrir des connexions, car nous savons qu’au minimum nous aurons besoin de n connexions.

dataSource.setInitialSize(5);
...
 
Connection connection = dataSource.getConnection();

Si on se met en débug juste après l’exécution du .getDataSource() et que nous exécutons la commande SQL SHOW PROCESSLIST

pool connexion

(Note : DBeaver ouvre de lui-même deux connexions pour fonctionner)

Vue Graphique