深入理解mysql中的各种超时属性

1. 前言

connectTimeout: 连接超时
loginTimeout: 登录超时
socketTimeout: Socket网络超时，即读超时
queryTimeout: sql执行超时
transactionTimeout:spring事务超时
innodb_lock_wait_timeout:innodb锁等待超时
wait_timeout:非交互式连接关闭前的等待时间
interactive_wait_timeout:交互式连接关闭前的等待时间
netTimeoutForStreamingResults:mysql server网络回包写超时(针对大量数据查询的sql)

2 connectTimeout和loginTimeout

mysql数据库在建立连接时，会在connectTimeout 、loginTimeout这两个变量中的取其之一作为真正的连接超时属性，具体取值逻辑是在com.mysql.cj.protocol.StandardSocketFactory#connect建立连接时调用的getRealTimeout方法。

getRealTimeout方法的expectedTimeout参数值是connnectTimeout.

getRealTimeout的逻辑是如果loginTimeout有值(this.loginTimeoutCountdown > 0)且[connnectTimeout没值(this.loginTimeoutCountdown > 0)或connnectTimeout值大于loginTimeout]则取值loginTimeout，否则取值connnectTimeout。也就是说这个方法取值思路是：两者都有值时，在两者中取较小的那个值作为最终的连接超时时间，两者中只有一个有值时，取有值那个参数作为最终的连接超时时间。

既然说到这儿了，那么我们应该搞清楚connnectTimeout loginTimeout这两个参数的来源是在哪儿？

1) loginTimeout

loginTimeout参数来源于驱动管理器的loginTimeout ,在com.mysql.cj.jdbc.ConnectionImpl#connectOneTryOnly方法中可以看到这个取值逻辑。

貌似我们没有给驱动管理器设置过登录超时这参数，DriverManager#loginTimeout的默认值是0,不应该是30。

其实这DriverManager#loginTimeout现在的值是HikariCP连接池给我们设的默认值。HikariPool构造方法中初始化执行PoolBase#initializeDataSource时调用setLoginTimeout去给DriverManager设置登录超时

上面PoolBase#setLoginTimeout(DataSource)方法中的dataSource 参数是com.zaxxer.hikari.util.DriverDataSource类的实例，而com.zaxxer.hikari.util.DriverDataSource#setLoginTimeout(int)方法就是会直接给DriverManager的loginTimeout设值。

java 复制代码

//com.zaxxer.hikari.util.DriverDataSource
  @Override
   public void setLoginTimeout(int seconds) throws SQLException
   {
      DriverManager.setLoginTimeout(seconds);
   }

从下面的代码可以看出，PoolBase#connectionTimeout属性值来源于HikariConfig#connectionTimeout，而HikariConfig#connectionTimeout的属性值又来源于配置文件中的spring.datasource.hikari.connection-timeout属性值，若配置文件中的此属性值为空，则取默认值30秒

java 复制代码

  PoolBase(final HikariConfig config)
   {
      this.config = config;
      //....
      //PoolBase#connectionTimeout来自HikariConfig#connectionTimeout
      this.connectionTimeout = config.getConnectionTimeout();
      this.validationTimeout = config.getValidationTimeout();
      this.lastConnectionFailure = new AtomicReference<>();
	//....
      initializeDataSource();
   }

java 复制代码

public class HikariConfig implements HikariConfigMXBean
{
   private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(HikariConfig.class);

   private static final char[] ID_CHARACTERS = "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ".toCharArray();
   private static final long CONNECTION_TIMEOUT = SECONDS.toMillis(30);
   private static final long VALIDATION_TIMEOUT = SECONDS.toMillis(5);
   private static final long IDLE_TIMEOUT = MINUTES.toMillis(10);
   private static final long MAX_LIFETIME = MINUTES.toMillis(30);
   /**
    * Default constructor
    */
   public HikariConfig()
   {
      dataSourceProperties = new Properties();
      healthCheckProperties = new Properties();

      minIdle = -1;
      maxPoolSize = -1;
      maxLifetime = MAX_LIFETIME;
      //默认值30秒
      connectionTimeout = CONNECTION_TIMEOUT;
      validationTimeout = VALIDATION_TIMEOUT;
      idleTimeout = IDLE_TIMEOUT;
      initializationFailTimeout = 1;
      isAutoCommit = true;

      String systemProp = System.getProperty("hikaricp.configurationFile");
      if (systemProp != null) {
         loadProperties(systemProp);
      }
   }
}

2) connectTimeout

connectTimeout参数因为是在com.mysql.cj.conf.PropertyKey com.mysql.cj.conf.PropertyDefinitions类中定义的,它的默认值是0,即表示可以无限时长地连接等待；所以它需要在配置文件jdbc连接属性spring.datasource.url上设值，如jdbc:mysql://localhost:3306/{xx_db}?connectTimeout={numTime}

3. socketTimeout

socketTimeout是socket超时时间，即读超时。它在com.mysql.cj.conf.PropertyKey 、com.mysql.cj.conf.PropertyDefinitions类中定义，默认值是0，它也是在jdbc连接url上配置。

socketTimeout参数在com.mysql.cj.protocol.a.NativeSocketConnection#connect 方法中真正得以应用，本质上就是为Socket为SO_TIMEOUT选项设值，tcp/ip协议底层对SO_TIMEOUT提供了支持，这跟应用层mysql协议无关。而queryTimeout netTimeoutForStreamingResults参数都是应用层mysql协议对它的支撑。

4 queryTimeout

queryTimeout: sql执行超时。jdbc规范的Statement定义了这个超时时间(见java.sql.Statement#setQueryTimeout接口方法)。

如果使用原生的jdbc,则需要手动调用ava.sql.Statement#setQueryTimeout设置sql执行超时。

国内实际上一般都使用mybatis这个orm框架，我们可以在配置文件中用mybatis.configuration.default-statement-timeout配置全局默认的queryTimeout,当然也可以在指定的Mapper方法中单独配置queryTimeout(优先级比mybatis.configuration.default-statement-timeout高) 。

mybatis框架 BaseStatementHandler#prepare中调用setStatementTimeout设值sql超时时间。

其逻辑是先取当前指定Statement的queryTimeout,若没有则取全局默认的queryTimemout。然后把此值跟spring事务注解@Transactional配置的事务超时时间进行比较，最终的queryTimeout取两者中较小的那个值。

java 复制代码

//StatementUtil
public static void applyTransactionTimeout(Statement statement, Integer queryTimeout, Integer transactionTimeout) throws SQLException {
   if (transactionTimeout == null) {
     return;
   }
   if (queryTimeout == null || queryTimeout == 0 || transactionTimeout < queryTimeout) {
     statement.setQueryTimeout(transactionTimeout);
   }
 }

接下来来看看queryTimeout的实现原理，ClientPreparedStatement#executeInternal方法在执行sql之前会调用startQueryTimer尝试获取一个CancelQueryTask超时任务，在执行完sql后尝试取消这个超时任务的，如果在超时前完成了sql查询，这时任务就被成功取消了，超时任务不会被执行。

startQueryTimer方法中的timeout参数是sql执行超时时间，PropertyKey.enableQueryTimeouts属性默认值是true。因此只要sql执行超时不为空，就会创建一个CancelQueryTaskImpl任务，并且这个任务会在到达sql执行超时的时间线被执行(session.getCancelTimer().schedule(timeoutTask, timeout)延迟调度任务)。

我们再往下看看这个CancelQueryTaskImpl任务是如何运行的。从下面的代码可以看出，CancelQueryTaskImpl.run方法首先启动了一个线程，然后在这个线程中执行sql脚本KILL QUERY {query_threadId}去杀掉这个查询线程。注意： 这里是每次sql执行都会启动一个新线程，没有使用线程池(应该是为了保证超时任务能得到及时的调度，线程池中的线程数是有限的，任务数过多就会放在任务队列中，任务调度不可避免地有一定延迟)，在高并发的情况下会创建大量的线程，可能导致系统资源占用过高，甚至导致jvm虚拟机崩溃退出，所以在高并发环境中不建议使用sql执行超时这个功能。

5. transactionTimeout 和 innodb_lock_wait_timeout

transactionTimeout ：spring事务注解@Transactional的超时时间，上面说到了，这个值将会作为sql执行超时，可以说它是客户端的事务超时参数，mysql本身是不支持事务超时的，mysql只有请求锁超时概念，这个是spring框架实现的事务超时。
innodb_lock_wait_timeout: mysql server的环境变量，用于设置事务在等待获取锁时的超时时间。当一个事务请求锁资源时，如果该资源已经被其他事务锁定，那么该事务就会进入等待状态。如果一个事务等待获取锁的时间超过了该设置的时间，MySQL 将会自动中断该事务。

6. wait_timeout 和interactive_wait_timeout

wait_timeout: 数据库服务端非交互式连接关闭前的等待时间。非交互链接是指JDBC等编程工具建立的数据库连接。
interactive_wait_timeout: 数据库服务端交互式连接关闭前的等待时间。交互式连接是指各种mysql UI客户端建立的连接。

这两个参数都是mysql server的环境变量，可以通过sql脚本set [GLOBAL] VARIABLES wait_timeout={timeNum};设置。

mysql的默认全局wait_timeout是86400秒，大致8小时。这个参数过大，可能导致mysql服务端一直有Sleep的空闲线程，连接得不到释放。当然过它过小也会导致在执行sql脚本时数据库连接被莫名的关闭，发生'MySQL server has gone away'这种异常。

HikariCP连接池有一个maxLifetime，这个参数表示一个连接的最大存活时间，达到这个阈值就JDBC客户端就主动关闭这个连接。这里就避免了mysql客户端wait_timeout有大量的空闲线程.

7. netTimeoutForStreamingResults

netTimeoutForStreamingResults:主要用来在处理流式结果集时mysql server返回大量数据的超时时间，防止等待结果集的时间过长。

setupStreamingTimeout 根据流结果超时时间(PropertyKey.netTimeoutForStreamingResults的默认值是600)和是否需要流结果集方法createStreamingResultSet 来综合判断是否需要向服务端发送net_write_timeout属性。

java 复制代码

  protected boolean createStreamingResultSet() {
        return ((this.query.getResultType() == Type.FORWARD_ONLY) && (this.resultSetConcurrency == java.sql.ResultSet.CONCUR_READ_ONLY)
        //getResultFetchSize默认值是0
                && (this.query.getResultFetchSize() == Integer.MIN_VALUE));
    }