【踩坑日记】Druid连接池在MySQL主备切换时引发高可用问题

背景

由于MySQL供应商内部升级，线上数据库需要主动进行主备切换。切换基于SIP漂移，理论上是毫秒级闪断。但在实际模拟演练的过程中，除了预期内切换瞬间产生的连接异常外，后续半个小时仍不断地产生连接异常，导致问题不可控。

org.springframework.dao.RecoverableDataAccessException:
### Error querying database.  Cause: com.mysql.cj.jdbc.exceptions.CommunicationsException: Communications link failure

The last packet sent successfully to the server was 11,603,448 milliseconds ago.; nested exception is java.lang.Throwable
    at org.springframework.jdbc.support.SQLExceptionSubclassTranslator.doTranslate(SQLExceptionSubclassTranslator.java:100)
    at org.springframework.jdbc.support.AbstractFallbackSQLExceptionTranslator.translate(AbstractFallbackSQLExceptionTranslator.java:72)
    at org.springframework.jdbc.support.AbstractFallbackSQLExceptionTranslator.translate(AbstractFallbackSQLExceptionTranslator.java:81)
    ······

Caused by: java.io.IOException: Socket is closed
    at com.mysql.cj.protocol.AbstractSocketConnection.getMysqlInput(AbstractSocketConnection.java:72)
    at com.mysql.cj.protocol.a.NativeProtocol.clearInputStream(NativeProtocol.java:803)
    ... 130 common frames omitted

分析

排除服务端影响

首先进行一下分析：在报错中显示错误为 CommunicationsException: Communications link failure，并且 Caused by: java.io.IOException: Socket is closed，由此可知此时业务方取出的连接已经关闭了。而 The last packet sent successfully to the server was 11,603,448 milliseconds ago指出上一次成功送出数据包到服务端的时间已经是很久之前了。

为了排除连接在取出后才关闭的可能性，我将连接池的TestOnBorrow开关打开。

testOnBorrow：每次获取连接的时候都会执行validate操作，确保连接取出时有效，对性能有损耗。

在取出前校验，就可以过滤所有取出前就已失效的连接，如果仍有错误，证明MySQL服务端持续有通信问题。

演练结果证明了服务端的清白，报错不再持续出现。

虽然TestOnBorrow能解决无效连接，但作为代价，每一条SQL都会PING一次服务端进行校验，这对性能的影响还是不容小觑的，可不能这样简单交差。

在排除服务端的问题后，我们将目光锁定到应用使用的数据库连接池——Druid。

读源码

既然是获取连接时报错，我们就分析一下获取连接的源代码。
以下为 com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource#getConnectionDirect的核心逻辑

       for (;;) {
           //省略从连接池中取出poolableConnection的逻辑

            if (testOnBorrow) {
                boolean validate = testConnectionInternal(poolableConnection.holder, poolableConnection.conn);
                if (!validate) {
                    if (LOG.isDebugEnabled()) {
                        LOG.debug("skip not validate connection.");
                    }

                    Connection realConnection = poolableConnection.conn;
                    discardConnection(realConnection);
                    continue;
                }
            } else {
                Connection realConnection = poolableConnection.conn;
                if (poolableConnection.conn.isClosed()) {
                    discardConnection(null); // 传入null，避免重复关闭
                    continue;
                }

                if (testWhileIdle) {
                    final DruidConnectionHolder holder = poolableConnection.holder;
                    long currentTimeMillis             = System.currentTimeMillis();
                    long lastActiveTimeMillis          = holder.lastActiveTimeMillis;
                    long lastKeepTimeMillis            = holder.lastKeepTimeMillis;

                    if (lastKeepTimeMillis > lastActiveTimeMillis) {
                        lastActiveTimeMillis = lastKeepTimeMillis;
                    }

                    long idleMillis                    = currentTimeMillis - lastActiveTimeMillis;

                    long timeBetweenEvictionRunsMillis = this.timeBetweenEvictionRunsMillis;

                    if (timeBetweenEvictionRunsMillis <= 0) { timebetweenevictionrunsmillis="DEFAULT_TIME_BETWEEN_EVICTION_RUNS_MILLIS;" } if (idlemillis>= timeBetweenEvictionRunsMillis
                            || idleMillis < 0 // unexcepted branch
                            ) {
                        boolean validate = testConnectionInternal(poolableConnection.holder, poolableConnection.conn);
                        if (!validate) {
                            if (LOG.isDebugEnabled()) {
                                LOG.debug("skip not validate connection.");
                            }

                            discardConnection(realConnection);
                             continue;
                        }
                    }
                }
            }
        }
</=>

当testOnBorrow开启时，会直接调用 testConnectionInternal进行连接检查，连接失效则直接踢出，进入下一次循环。这是我们刚才验证过的可行路径，而关闭testOnBorrow时失效连接暴露出来了，意味着没有调用 testConnectionInternal。带着这样的假设，我们再看else块。

在else中，首先判断testWhileIdle是否开启，应用配置是开启的（默认也是开启），是则同时取出连接的 lastActiveTimeMillis和 lastKeepTimeMillis，取较大者，与当前时间取差值，如果大于等于 timeBetweenEvictionRunsMillis，则进行 testConnectionInternal校验，同样的，校验不通过则抛弃。

简单讲，在else块中就是durid实现的testWhileIdle机制：在连接取出时，判断如果连接空闲超过指定时间（默认为1分钟），则进行校验，否则直接借出。

在前文中的报错信息里，连接最后一次传输数据是在3个小时前，如此长时间的空闲理应进行校验（校验的正确性我们已在testOnBorrow中验证），然而从现象来看却是没有的，说明计算出的空闲时间没有满足检测门槛。

通过代码分析， lastActiveTimeMillis就是连接使用时间 ，所以应在3个小时前，至此我们的分析剩下了最后一个可变量： lastKeepTimeMillis，这个字段从何而来？

连接保活机制

druid中设计了一种连接保活机制，开启后将定时校验连接的有效性。这个任务由 DruidDataSource.DestroyTask承担，在线程池初始化后通过调度线程池以timeBetweenEvictionRunsMillis为周期定时执行（当前为1分钟）。

以下是连接保活中的校验部分

                try {
                    this.validateConnection(connection);
                    validate = true;
                } catch (Throwable error) {
                    if (LOG.isDebugEnabled()) {
                        LOG.debug("keepAliveErr", error);
                    }
                    // skip
                }

                boolean discard = !validate;
                if (validate) {
                    holer.lastKeepTimeMillis = System.currentTimeMillis();
                    boolean putOk = put(holer);
                    if (!putOk) {
                        discard = true;
                    }
                }

当validate为真（即检查通过）时，前文提到的 lastKeepTimeMillis被刷新为当前时间。

所以保活机制对testWhileIdle形成了一种补充，当连接已在保活任务中被校验过了，即使很久没有被借给业务方，也不会进行冗余的testWhileIdle检查，这也是一种性能优化。

然而问题就出在了validateConnection这个校验方法中…（ps：为何不直接复用前文中的testConnectionInternal呢？）

以下是这个校验方法的核心逻辑，错误就在其中，试着发现一下：

            boolean result = true;
            Exception error = null;
            try {
                result = validConnectionChecker.isValidConnection(conn, validationQuery, validationQueryTimeout);
            } catch (SQLException ex) {
                throw ex;
            } catch (Exception ex) {
                error = ex;
            }

            if (!result) {
                SQLException sqlError = error != null ? //
                    new SQLException("validateConnection false", error) //
                    : new SQLException("validateConnection false");
                throw sqlError;
            }
            return;

问题就在 catch (Exception ex)的处理块中：result没有置为false。
导致非SQLException的错误（例如服务端主动断开导致的IO类异常）没有抛出，从而”躲过”了保活筛查，同时又刷新了 lastKeepTimeMillis，再次”躲过”testWhileIdle检查，最终成功来到了业务方的世界，开始大搞破坏～

结论

解决方案：在catch块内补上 result = false即可，如果你不想自己动手，可以使用最近更新的1.2.6版本，已修复这个issue。

升级版本后，不再持续出现连接错误。

Original: https://www.cnblogs.com/notayeser/p/15055719.html
Author: d1zzyboy
Title: 【踩坑日记】Druid连接池在MySQL主备切换时引发高可用问题