从源码角度看JedisPoolConfig参数配置

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你好，JedisPoolConfig

Java中使用Jedis作为连接Redis的工具。在使用Jedis的也可以配置JedisPool连接池，JedisPool配置参数大部分是由JedisPoolConfig的对应项来赋值的。本文简单总结几个常用的配置，然后通过源码（版本jedis-3.1.0）的角度让你理解配置这些参数的原理。

首先了解一下池化（（对象池、数据库连接池、线程池等等））的一些思想和好处。方便后面对JedisPoolConfig的配置的理解。

池化的基本思想：

1、可以在初始化的时候创建一些对象，当有需要使用的时候不直接从池中获取，提高响应速度；

2、使用过的对象不进行销毁，保存起来，等下一次需要对象的时候，拿出来重复使用，减少频繁创建对象所造成的开销；

3、创建的对象统一保存，方面管理和维护。

池化好处总结：

1、提高响应的速度

2、降低资源的消耗

3、方便管理和维护

JedisPoolConfig配置说明

类图和源码解析

首先看一下类图：

• BaseGenericObjectPool：封装公共的配置的参数。

private long maxWaitMillis = DEFAULT_MAX_WAIT_MILLIS;
	// DEFAULT_MIN_EVICTABLE_IDLE_TIME_MILLIS = 1000L * 60L * 30L
    private long minEvictableIdleTimeMillis =
            DEFAULT_MIN_EVICTABLE_IDLE_TIME_MILLIS;

	// DEFAULT_TIME_BETWEEN_EVICTION_RUNS_MILLIS = -1L
 	private long timeBetweenEvictionRunsMillis =
            DEFAULT_TIME_BETWEEN_EVICTION_RUNS_MILLIS;

	// DEFAULT_NUM_TESTS_PER_EVICTION_RUN = 3
    private int numTestsPerEvictionRun =
            DEFAULT_NUM_TESTS_PER_EVICTION_RUN;

	// DEFAULT_TEST_ON_CREATE = false
    private boolean testOnCreate = DEFAULT_TEST_ON_CREATE;
	// DEFAULT_TEST_ON_BORROW = false
    private boolean testOnBorrow = DEFAULT_TEST_ON_BORROW;
	// DEFAULT_TEST_ON_RETURN = false
    private boolean testOnReturn = DEFAULT_TEST_ON_RETURN;
	// DEFAULT_TEST_WHILE_IDLE = false
    private boolean testWhileIdle = DEFAULT_TEST_WHILE_IDLE;
	//...
}

• GenericObjectPoolConfig：继承BaseGenericObjectPool，内部代码很简单，封装了GenericObjectPool的配置。主要是maxTotal、maxIdle、minIdle。
  此类不是线程安全的；它仅用于提供创建池时使用的属性。在创建单例的JedisPool 使用JedisPoolConfig需要注意线程安全问题，下面会有个demo介绍创建单例JedisPool。

public class GenericObjectPoolConfig<T> extends BaseObjectPoolConfig<T> { 
   

    /** * The default value for the {@code maxTotal} configuration attribute. * @see GenericObjectPool#getMaxTotal() */
    public static final int DEFAULT_MAX_TOTAL = 8;
    // ...

	// DEFAULT_MAX_TOTAL = 8
    private int maxTotal = DEFAULT_MAX_TOTAL;
	// DEFAULT_MAX_IDLE = 8
    private int maxIdle = DEFAULT_MAX_IDLE;
	// DEFAULT_MIN_IDLE = 0
    private int minIdle = DEFAULT_MIN_IDLE;
    // ...
}

• JedisPoolConfig继承了上面的优良基因，然后又对其他的几个设置属性重新设值。

为了方便使用，Jedis提供了JedisPoolConfig，它继承了GenericObjectPoolConfig在空闲检测上的一些设置。

public class JedisPoolConfig extends GenericObjectPoolConfig { 
   
  public JedisPoolConfig() { 
   
    // defaults to make your life with connection pool easier :)
    setTestWhileIdle(true);
    setMinEvictableIdleTimeMillis(60000);
    setTimeBetweenEvictionRunsMillis(30000);
    setNumTestsPerEvictionRun(-1);
  }
}

配置参数解析

JedisPoolConfig中可以能够配置的参数有很多，连接池实现依赖apache 的commons-pool2。上面源码也大致列举了一些配置参数，下面在详细说明一下。

把池理解为工厂，池中的实例理解为工人，如下图，这样池中的很多参数理解起来就比较容易了。

Jedis连接就是连接池中JedisPool管理的资源，JedisPool保证资源在一个可控范围内，并且保障线程安全。使用合理的GenericObjectPoolConfig配置能够提升Redis的服务性能，降低资源开销。下列两表将对一些重要参数进行说明，并提供设置建议。

空闲Jedis对象检测由下列四个参数组合完成，testWhileIdle是该功能的开关。

说明 可以在org.apache.commons.pool2.impl.BaseObjectPoolConfig中查看全部默认值。

关键参数设置建议

maxTotal（最大连接数）

想合理设置maxTotal（最大连接数）需要考虑的因素较多，如：

• 业务希望的Redis并发量；
• 客户端执行命令时间；
• Redis资源，例如nodes （如应用个数等） * maxTotal不能超过Redis的最大连接数；
• 资源开销，例如虽然希望控制空闲连接，但又不希望因为连接池中频繁地释放和创建连接造成不必要的开销。

假设一次命令时间，即borrow|return resource加上Jedis执行命令 （ 含网络耗时）的平均耗时约为1ms，一个连接的QPS大约是1000，业务期望的QPS是50000，那么理论上需要的资源池大小是50000 / 1000 = 50。

但事实上这只是个理论值，除此之外还要预留一些资源，所以maxTotal可以比理论值大一些。这个值不是越大越好，一方面连接太多会占用客户端和服务端资源，另一方面对于Redis这种高QPS的服务器，如果出现大命令的阻塞，即使设置再大的资源池也无济于事。

maxIdle与minIdle

maxIdle实际上才是业务需要的最大连接数，maxTotal 是为了给出余量，所以 maxIdle 不要设置得过小，否则会有new Jedis（新连接）开销，而minIdle是为了控制空闲资源检测。

连接池的最佳性能是maxTotal=maxIdle，这样就避免了连接池伸缩带来的性能干扰。但如果并发量不大或者maxTotal设置过高，则会导致不必要的连接资源浪费。

您可以根据实际总QPS和调用Redis的客户端规模整体评估每个节点所使用的连接池大小。

使用监控获取合理值

在实际环境中，比较可靠的方法是通过监控来尝试获取参数的最佳值。可以考虑通过JMX等方式实现监控，从而找到合理值。

上面参数配置：JedisPool资源池优化

创建JedisPool代码

// volatile 修饰
private static volatile JedisPool jedisPool = null;

private JedisPoolUtils(){ 
   
}

public static JedisPool getJedisPoolInstance() { 
   
    // 使用双重检查创建单例
    if(null == jedisPool) { 
   
        synchronized (JedisPoolUtils.class) { 
   
            if(null == jedisPool) { 
   
                JedisPoolConfig poolConfig = new JedisPoolConfig();
                poolConfig.setMaxTotal(10);
                poolConfig.setMaxIdle(10);
                poolConfig.setMinIdle(2);
                poolConfig.setMaxWaitMillis(30*1000);
                poolConfig.setTestOnBorrow(true);
                poolConfig.setTestOnReturn(true);
                poolConfig.setTimeBetweenEvictionRunsMillis(10*1000);
                poolConfig.setMinEvictableIdleTimeMillis(30*1000);
                poolConfig.setNumTestsPerEvictionRun(-1);
                jedisPool = new JedisPool(poolConfig,"localhost",6379);
            }
        }
    }
    return jedisPool;
}

实例创建和释放大致流程解析

根据流程进行源码解析

创建过程

使用pool.getResource()进行Jedis实例的创建。

//org.apache.commons.pool2.impl.GenericObjectPool#borrowObject(long)
public T borrowObject(final long borrowMaxWaitMillis) throws Exception { 

final boolean blockWhenExhausted = getBlockWhenExhausted();
PooledObject<T> p = null;
boolean create;
final long waitTime = System.currentTimeMillis();
while (p == null) { 

create = false;
// 从空闲队列中获取
p = idleObjects.pollFirst();
if (p == null) { 

// 创建实例
p = create();
if (p != null) { 

create = true;
}
}
// 吃资源是否耗尽
if (blockWhenExhausted) { 

if (p == null) { 

// 等待时间小于0
if (borrowMaxWaitMillis < 0) { 

p = idleObjects.takeFirst();
} else { 

p = idleObjects.pollFirst(borrowMaxWaitMillis,
TimeUnit.MILLISECONDS);
}
}
if (p == null) { 

throw new NoSuchElementException(
"Timeout waiting for idle object");
}
} else { 

if (p == null) { 

throw new NoSuchElementException("Pool exhausted");
}
}
if (!p.allocate()) { 

p = null;
}
if (p != null) { 

try { 

// 重新初始化要由池返回的实例。
factory.activateObject(p);
} catch (final Exception e) { 

}
}
}
updateStatsBorrow(p, System.currentTimeMillis() - waitTime);
return p.getObject();
}    

释放过程

从Jedis3.0版本后pool.returnResource()遭弃用,官方重写了Jedis的close方法用以代替；官方建议应用redis.clients.jedis#Jedis的close方法进行资源回收，官方代码如下：

 @Override
public void close() { 

if (dataSource != null) { 

JedisPoolAbstract pool = this.dataSource;
this.dataSource = null;
if (client.isBroken()) { 

pool.returnBrokenResource(this);
} else { 

pool.returnResource(this);
}
} else { 

super.close();
}
}

这里主要看：pool.returnResource(this);

//org.apache.commons.pool2.impl.GenericObjectPool#returnObject
public void returnObject(final T obj) { 

// 获取要释放的实例对象
final PooledObject<T> p = allObjects.get(new IdentityWrapper<>(obj));
if (p == null) { 

if (!isAbandonedConfig()) { 

throw new IllegalStateException(
"Returned object not currently part of this pool");
}
return; // Object was abandoned and removed
}
// 将对象标记为返回池的状态。
markReturningState(p);
final long activeTime = p.getActiveTimeMillis();
// 这里就和上面配置的参数有关系，释放的时候是否做连接有效性检测（ping）
if (getTestOnReturn() && !factory.validateObject(p)) { 

try { 

destroy(p);
} catch (final Exception e) { 

swallowException(e);
}
try { 

ensureIdle(1, false);
} catch (final Exception e) { 

swallowException(e);
}
updateStatsReturn(activeTime);
return;
}
// 检查空闲对象，如果最大空闲对象数小于当前idleObjects大小，则销毁
final int maxIdleSave = getMaxIdle();
if (isClosed() || maxIdleSave > -1 && maxIdleSave <= idleObjects.size()) { 

try { 

destroy(p);
} catch (final Exception e) { 

swallowException(e);
}
} else { 

// 否则加入到空闲队列中，空闲队列是一个双端队列
// getLifo 也和配置的参数有关，默认True
if (getLifo()) { 

// last in first out，加到队头
idleObjects.addFirst(p);
} else { 

// first in first out ，加到队尾
idleObjects.addLast(p);
}
}
updateStatsReturn(activeTime);
}

上面创建和释放删除了一些代码，具体完整代码都是在GenericObjectPool类中。

小结，后悔有期

看完本文，应该大致对JedisPoolConfig有了一定的了解，指定里面的一些配置参数，并且能够基本的参数调优，以及实例资源的创建和释放的过程。

如果感谢兴趣的伙伴可以下载Jedis的源码进行阅读和学习，掌握了JedisPoolConfig的配置，其他池化框架的配置也是大同小异，举一反三！ 江湖不远，后会有期！

如果需要Reids相关的资源可以扫码下方二维码，里面有Redis的相关资源！

备注： 由于本人能力有限,文中若有错误之处,欢迎指正。

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