数据库驱动和连接池

数据库驱动与连接池

1. 数据库驱动

数据库驱动是应用程序与数据库之间的翻译层，实现不同数据库的通信协议封装。
核心功能：

• 建立/关闭数据库连接
• 执行SQL语句（如SELECT * FROM users）
• 处理结果集（将二进制数据转为程序对象）
• 事务管理（提交/回滚）

示例代码（Java JDBC）：

// 加载驱动（MySQL）
Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
// 建立连接
Connection conn = DriverManager.getConnection(
  "jdbc:mysql://localhost:3306/mydb", 
  "user", 
  "password"
);
// 执行查询
Statement stmt = conn.createStatement();
ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT id FROM products");

---

2. 连接池

连接池是复用数据库连接的资源管理技术，解决频繁创建/销毁连接的性能瓶颈。
工作原理：

1. 初始化时创建N个连接放入池中
2. 应用请求连接时，池分配空闲连接
3. 使用完毕后连接归还池中（非物理关闭）
4. 空闲连接超时自动回收

优势：

• 降低延迟：避免重复TCP握手（$ \text{时间开销} \approx 3 \times \text{RTT} $）
• 控制资源：限制最大连接数（防数据库过载）
• 健康检查：自动验证连接有效性

连接池参数：

参数	说明	默认值示例
maxActive	最大活跃连接数	20
minIdle	最小空闲连接数	5
maxWait	获取连接最长等待时间（ms）	3000
testOnBorrow	借出时校验连接有效性	true

---

3. 驱动与连接池的关系

$$ \text{应用程序} \xrightarrow{\text{连接池}} \text{数据库驱动} \xrightarrow{\text{网络协议}} \text{数据库} $$

• 无连接池：每次操作需新建驱动连接（高开销）
• 有连接池：驱动连接被池化复用（高效）

典型工作流程：

graph LR
A[应用程序] --> B[从池获取连接]
B --> C[通过驱动执行SQL]
C --> D[归还连接到池]

---

4. 实践建议

1. 驱动选择：
   • MySQL：mysql-connector-java
   • PostgreSQL：postgresql-jdbc
2. 连接池选型：
   • Java：HikariCP（高性能）, Druid（监控强）
   • Python：DBUtils, SQLAlchemy内置池
3. 配置要点：

   # Spring Boot配置示例
   spring:
     datasource:
       hikari:
         maximum-pool-size: 15
         connection-timeout: 3000
         idle-timeout: 600000