Veri Tabanı Bağlantı Havuzları (DB Connection Pools)

Bilgi işlem uygulamarının yapabileceği en pahalı işlemlerden biri, veri tabanından bir bağlantı (connection) almaktır. Özellikle Oracle gibi bir taban mevcut, ve güvenliğe önem veren bir de admin var ise, bağlantı alma sırasında birçok güvenlik kontrolü, hafıza hazırlama, vs. gibi işlemler bağlantı verme anında yapılacağı için, bu, bağlantı alma anını en pahalı bilgi işlem hareketlerinden biri hâline getirmektedir.

Durum böyle olunca, her işlemi (transaction) hızlandırmayı hep hedeflemiş olan Bİ programcıları, her işlem başında baglantı alıp her işlem sonunda bağlantı kapatmaktan kaçınırlar. Bağlantılar önbellekte (cache) tutularak sadece tüm uygulama başında açılırlar ve uygulamanın işleyişi boyunca açık tutulurlar.

Bunu yaparken, bağlantıların "bir yerde" tutulması gerekir, ve açılıp kapanmasalar bile bir ortak yerden alınıp geri verilmelidirler. Çünkü her veri tabanının bir kerede destekleyebileceği/servis verebileceği bağlantı sayısı belli bir sayıdır, ve bu sayının üstünde de servis vermek performans açısından imkansızdır.

Havuzlama tekniği burada yardımcı olur. Veri tabanı bağlantıları bir havuzda tutulurlar, lazım olunca havuzdan alınıp havuza geri verilirler.

Piyasada Java/JDBC için yazılmış havuz kütüphaneleri mevcuttur. Bunlardan biri Jakarta projesinden DBCP diğeri Proxool adı verilen açık yazılım projelerdir. Bu projelerden ikisi de, veri kalıcılık aracı olan diğer bir önemli proje Hibernate tarafından arka planda kullanılabilmektedir. Biz, kendi ihtiyaçlarımız için pür JDBC kullanan bir proje için bu iki havuz projesini testten geçirdik. Sonuçları burada paylaşmak istiyoruz.

Kullanım

Her iki havuz projesi de, programcının işini rahatlatmak için, JDBC bağlantısı üzerinde çağrılan close() komutuna çengellenmeyi (hook) seçmişler. Yâni, ta ilk başta bağlantıyı verirken java.sql.Connection nesnesi yerine bir benzerini koyuyorlar, ve close() komutu çağrılınca bu taklit nesne bağlantıyı kapatmak yerine, bağlantıyı havuza geri döndürüyor. Böylece bağlantıların açık kalması sağlanıyor.

Ayrıca, havuz kütüphaneleri, bütün bağlantılar ellerinde olduğu için, bu baglantıların açık olup olmadığını belli aralıklarla kontrol etme, havuzda olandan fazla bağlantı vermeme gibi kontrolleri de yapabiliyorlar.

DBCP

DBCP ile başlayalım. Bu havuzu kurmak için gereken dosyaları allta, ve jar'ları almak icin gereken internet bağlantılarını en alttaki Kaynaklar listesinde bulabilirsiniz.

classes12.jar -- oracle için
commons-collections-3.1.jar
commons-dbcp-1.2.1.jar
commons-pool-1.2.jar
mysql-connector-java-3.0.6-stable-bin.jar -- mysql için

DBCP'de bağlantı açmak için en basit yol, şöyledir:

import org.apache.commons.dbcp.*;

BasicDataSource ds = new BasicDataSource();
ds.setDriverClassName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver");
ds.setUrl("jdbc:oracle:oci:@rcat53");
ds.setMaxActive(ustLimit);

// baglanti alirken ne kadar bekleyelim?
ds.setMaxWait(1000);

ds.setUsername("kullanici");
ds.setPassword("sifre");

// test sorgusu
ds.setValidationQuery("SELECT DUMMY FROM DUAL");

ds.setNumTestsPerEvictionRun(3);
ds.setTimeBetweenEvictionRunsMillis(1000);

// baglantiyi geri alirken canli olup olmadigini kontrol edelim mi
ds.setTestOnReturn(true);

// ilk alirken kontrol edelim mi
ds.setTestOnBorrow(true);

// baglanti bos dururken (havuzda) arada sirada
// canli olup olmadigini kontrol edelim mi
ds.setTestWhileIdle(true);

Connection baglanti = ds.getConnection();

Proxool

Gerekli dosyalar

classes12.jar -- oracle için
kostur.bat
mysql-connector-java-3.0.6-stable-bin.jar -- mysql için
proxool-0.8.3.jar
proxool.properties

Proxool gerçekleştirim olarak benzer, kullanım olarak DBCP'den biraz değişik bir yaklaşım takip etmiş. Proxool'un en rahat kullanımı bir ayar dosyası properties dosyasından ayarları okuyarak, havuzu kurulup, kontrollerin yapılması. Bunun için, properties dosyası şöyle oluyor.

jdbc-0.proxool.alias=app
jdbc-0.proxool.driver-url=jdbc:oracle:oci:@SID
jdbc-0.proxool.driver-class=oracle.jdbc.driver.OracleDriver
jdbc-0.user=kullanici
jdbc-0.password=sifre
jdbc-0.proxool.maximum-connection-count=3
jdbc-0.proxool.house-keeping-test-sql=select '1' from DUAL

Bundan sonra Java seviyesinde bağlantı havuzunu kurmak ve bağlanti almak icin şunlar yeterli:

import org.logicalcobwebs.proxool.*;
import org.logicalcobwebs.proxool.configuration.PropertyConfigurator;
..
PropertyConfigurator.configure("proxool.properties");
..
Connection baglanti = DriverManager.getConnection("proxool.app");

Bazı Notlar

Son olarak performans konusunu tartışmak gerekiyor. 10,000 tane bağlantı arkası arkasına alıp/veren bir test üzerinde elde ettiğimiz rakamlar, Proxool'un daha hızli olduğunu ortaya koydu (6,000 küsur milisaniye). DBCP 20,000 milisaniye gibi bir performans ile ikinci geldi. Bu iki rakamda web uygulamaları için kabul edilir rakamlardır, fakat milisaniyelerin hesaplandığı ortamlarda Proxool'un tercih edilmesi daha uygun gibi gözüküyor. Ayrıca, bilgi ağının çökebileceği durumlar için yapılan testlerde, Proxool'un kopmayı farkederek, ağ bağlantısı geri gelince otomatik olarak veri tabanına tekrar bağlanabildiğini gördük.

Bilgi olarak eklemek gerekir ki, Tomcat arka planda DBCP kullanmaktadır. Her iki uygulama da, daha önce bahsettiğimiz gibi, Hibernate tarafından kullanılmaktadırlar.