JDBC之 連接池

 有這樣的一種現象：

用java代碼操作數據庫，需要數據庫連接對象，一個用戶至少要用到一個連接。現在假設有成千上百萬個用戶，就要創建十分巨大數量的連接對象，這會使數據庫承受極大的壓力，為了解決這種現象，一種技術出現了，這就是數據庫連接池。

 

什么是數據庫連接池（原理）

所謂數據庫連接池，可以看作 ：在用戶和數據庫之間創建一個”池”，這個池中有若干個連接對象，當用戶想要連接數據庫，就要先從連接池中獲取連接對象，然后操作數據庫。一旦連接池中的連接對象被拿光了，下一個想要操作數據庫的用戶必須等待，等待其他用戶釋放連接對象，把它放回連接池中，這時候等待的用戶才能獲取連接對象，從而操作數據庫。

 

數據庫連接池的屬性

連接對象初始的數量：initSize，一開始就創建若干個，當不夠時再添加

連接對象最大數量：maxSize，添加到最大值則不會再添加

 

下面我們用代碼下一個自己的連接池吧~

 

實現自己的連接池

看下面代碼和注釋吧~

 

public class MyPool {
    //設置注冊屬性    
    private String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/vmaxtam";
    private String user = "root";
    private String password = "root";
    private static String driverClass="com.mysql.jdbc.Driver";

    //設置連接池屬性
    private int initSize = 5;
    private int maxSize = 8;
    
    //用LinkedList對象來保存connection對象
    private LinkedList<Connection> connList = new LinkedList<Connection>();
    //聲明一個臨時變量來計算連接對象的數量
    private int currentsize = 0;
    
    //聲明MyPool對象時自動注冊驅動
    static{
        try {
            Class.forName(driverClass);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    //獲取連接的方法
    private Connection getConnection()
    {
        Connection conn=null;
        try {
            conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
        } catch (SQLException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        return conn;
    }
    
    //構造方法，初始化連接池，並往里面添加連接對象
    public MyPool() {
        for(int i = 0; i < initSize; i++)
        {
            Connection connection = this.getConnection();
            connList.add(connection);
            currentsize++;
        }
    }
    
    //獲取連接池中的一個連接對象
    public Connection getConnFromPool()
    {
        //當連接池還沒空
        if(connList.size()>0){
            Connection connection = connList.getFirst();
            connList.removeFirst();
            return connection;
        
        }else if(connList.size()==0&&currentsize<8){
            //連接池被拿空，且連接數沒有達到上限，創建新的連接
            currentsize++;
            connList.addLast(this.getConnection());
            
            Connection connection = connList.getFirst();
            connList.removeFirst();
            return connection;        
        }
        
        throw new RuntimeException("連接數達到上限，請等待");
    }
    
    //把用完的連接放回連接池
    public void releaseConnection(Connection connection)
    {
        connList.addLast(connection);
    }
    
}

 

有了連接池后，我們寫一個測試來調用一下它吧~

 

    @Test
    public void test1()
    {        
        //獲得連接池
        MyPool mypool = new MyPool();
        
        /*從連接池中嘗試獲取9個連接
        for(int i = 0 ; i<9; i++){
            Connection conn = mypool.getConnFromPool();
            System.out.println(conn.toString());
        }*/
        
        //獲取第五個連接后，釋放一下，然后再獲取
        for(int i = 0 ; i<9; i++){
            Connection conn = mypool.getConnFromPool();
            if(i==5){
                mypool.releaseConnection(conn);
            }
            System.out.println(conn.toString());
        }
    }

 

上面這樣就實現了自己的一個連接池，但是這個連接池依然存在着很多問題，一個較為明顯的問題就是： 

如果一個用戶獲取了一個連接對象，然后調用了close()方法把它關閉了，沒有放回池中，這樣池中的這個對象就回不來了，造成最大連接上限為8個的連接池實際上只有7個連接在工作。

 

為了解決這個問題，我們需要對close()方法進行改造，是用戶調用close()方法時，實際上是把連接放回連接池中，而不是關閉它。

 

下面就為解決這個問題來分析下~

 

解決用戶調用close()方法關閉連接

方法一：使用靜態代理，寫一個myConnection()類來繼承connection的實現類，然后重寫它的close()方法.

 

方法二：使用動態代理，使用jdbc動態代理類：java.lang.reflect.Proxy類

 

動態代理類中有這樣一個方法可以創建它的實例

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,

                                     Class<?>[] interfaces,

                                     InvocationHandler h)

 

參數解析：

ClassLoader:類加載器，只要在同一個JDK中的類即可

  Class<?>[]:要代理的接口的集合

      InvocationHandler：代理接口的方法處理器

根據需要，我們要給MyPool中的Connection加一個動態代理，所以我們用的前兩個參數是：MyPool.Class.GetClassLoader 與 new Class<>{Connection}

 

最后還剩方法處理器，我們要修改Connection中的close方法，所以我們寫出一個這樣做的處理器即可，具體實現看下面代碼與注釋~

//獲取連接的方法
    private Connection getConnection()
    {
        
        try {
            //獲取一個連接
            final Connection conn=DriverManager.getConnection(url, user, password);
            
            //把連接交給動態代理類轉換為代理的連接對象
            Connection myconn = (Connection)Proxy.newProxyInstance(
                    MyPool.class.getClassLoader(), 
                    new Class[] {Connection.class}, 
                             //編寫一個方法處理器
                    new InvocationHandler() {
                
                @Override
                public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
                        throws Throwable {
                    Object value = null;
                    
                    //當遇到close方法，就會把對象放回連接池中，而不是關閉連接
                    if(method.getName().equals("close"))
                    {
                        MyPool.connList.addLast(conn);
                    }else
                    {
                        //其它方法不變
                        value = method.invoke(conn, args);
                    }
                    return value;
                }}
            );    
            return myconn;
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

以上就是利用動態代理的方式解決close的問題了~~但是，我們自己寫的連接池還有很多其他問題：

1）當前多個並發用戶同時獲取連接時，可能拿到同一個連接對象

2）當前用戶連接數超過了最大連接數時，不能直接拋出異常，應該有機制，控制用戶等待時間........

 

所以，這時候已經有人站出來，為我們寫好了一些功能相對完善的連接池，這些第三方的連接池得到了廣泛的用途，下面我們來介紹一下常見的連接池工具吧~

 

DBCP連接池

簡介：DBCP連接池是開源組織Apache軟件基金組織開發的連接池實現。

事實上，tomcat服務器默認就會使用這個連接池道具。

 

如何使用DBCP連接池呢，下面我來一一演示。

 

DBCP的使用步驟

步驟一：導包，使用第三方的道具，必須導入相應的jar包。

需要導入兩個jar包：commons-dbcp-1.4.jar包

        commons-pool-1.5.6.jar包

 

步驟二：使用代碼~看看下面代碼的演示吧

 

public class DBCPTest {
        private String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/vmaxtam";
        private String user = "root";
        private String password = "root";
        private String classDriver = "com.mysql.jdbc.Driver";
    
        @Test
        public void Test1()
        {
            //創建DBCP連接池對象
            BasicDataSource ds = new BasicDataSource();
            
            //設置連接參數來進行連接
            ds.setUrl(url);
            ds.setUsername(user);
            ds.setPassword(password);
            ds.setDriverClassName(classDriver);
            
            //然后可以設置連接池的一些屬性啦~
            ds.setInitialSize(5);
            ds.setMaxActive(8);
            ds.setMaxWait(3000);//設置最大的等待時長,毫秒為單位
            
            //從連接池中獲取對象
            for(int i = 0 ; i<8;i++)
            {
                Connection conn = null;
                try {
                    conn = ds.getConnection();
                    System.out.println(conn.hashCode());
                    
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }        
            }
            
        }
}

 

為了測試效果，我們可以在循環中設置拿9個連接額，這樣在拿第九個連接時就會出現等待，等待到結束都沒有連接被釋放回連接池，就會出現報錯。

也可以把For循環改成下面那樣，測試close方法：

//從連接池中獲取對象
            for(int i = 0 ; i<9;i++)
            {
                Connection conn = null;
                try {
                    conn = ds.getConnection();
                    System.out.println(conn.hashCode());
                    if(i==5)
                    {
                        conn.close();
                    }
                    
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }        
            }

上面的代碼還是有點地方可以得到優化，例如可以通過配置文件來配置連接的參數，還有數據庫連接池的屬性參數。

配置文件：

url=jdbc:mysql://localhost:3306/vmaxtam
username=root
password=root
classDriver=com.mysql.jdbc.Driver        
initialSize=5
maxActive=8
maxWait=3000

用對象讀取配置文件：

@Test
        public void Test2()
        {
            
            try {
                //創建配置對象
                Properties properties = new Properties();
                properties.load(DBCPTest.class.getResourceAsStream("/dbcp.properties"));
            
                //創建連接池對象，並且用連接池工廠來加載配置對象的信息
                BasicDataSource ds = (BasicDataSource)BasicDataSourceFactory.createDataSource(properties);
    
            //從連接池中獲取對象
            for(int i = 0 ; i<8;i++)
            {
                Connection conn = null;
                conn = ds.getConnection();
                System.out.println(conn.hashCode());
            }
        }catch (Exception e2) {
                e2.printStackTrace();
            }            
        }

以上就是DBCP連接池的基本用法了~下面我們來學習另一個連接池~

 

C3P0連接池

簡介： C3P0是一個開源組織的產品，開源框架的內部的連接池一般都使用C3P0來實現，例如：Hibernate

 

C3P0的使用步驟

步驟一：導包，使用第三方的工具必須導入jar包

要導入的包：c3p0-0.9.1.2.jar 包

 

步驟二：看下面的代碼顯示怎么使用這個連接池吧~

 

@Test
    public void Test1()
    {

        try {
            //獲取連接池對象
            ComboPooledDataSource cp = new ComboPooledDataSource();
            
            //設置連接參數
            cp.setJdbcUrl(url);
            cp.setUser(user);
            cp.setPassword(password);
            cp.setDriverClass(classDriver);
            
            //設置連接池的參數
            cp.setInitialPoolSize(5);//初始數量
            cp.setMaxPoolSize(8);//最大數量
            cp.setCheckoutTimeout(3000);//最大等待時間
            
            for(int i = 0 ; i<8 ; i++)
            {
                Connection conn = cp.getConnection();
                System.out.println(conn.hashCode());
            }
        
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }    
    }

 

可以看出，C3P0的用法和DBCP的用法非常的相似~這里不做累贅。

 

特別的是C3PO讀取參數文件的方式，C3P0除了能像DBCP那樣讀取配置文件，它還提供了一種特殊的設置參數的方式，就是把參數數據寫在一個名叫c3p0-config.xml的XML文件中，在創建C3P0對象時會自動在classpath去尋找該文件來讀取~

也就是說:c3p0會到classpath下讀取名字為c3p0-config.xml文件

 

這份XML文件有特殊的要求，下面我們來寫一下這份XML文件:

 

<c3p0-config>
    <!-- 默認配置 -->
    <default-config>
        <property name="jdbcUrl">jdbc:mysql://localhost:3306/vmaxtam</property>
        <property name="user">root</property>
        <property name="password">root</property>
        <property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property>
        
        <property name="initialPoolSize">5</property>
        <property name="maxPoolSize">8</property>
        <property name="checkoutTimeout">3000</property>
        
    </default-config>

    <!-- mysql的連接配置 -->
    <named-config name="mysql">
        <property name="jdbcUrl">jdbc:mysql://localhost:3306/vmaxtam</property>
        <property name="user">root</property>
        <property name="password">root</property>
        <property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property>
        
        <property name="initialPoolSize">5</property>
        <property name="maxPoolSize">8</property>
        <property name="checkoutTimeout">3000</property>    
    </named-config>
    
    <!-- 使用 oracal就會用這份配置-->
    <!-- 也可以寫其他數據庫的配置 -->

</c3p0-config>

寫完xml文件，現在我們就讀取它吧~

 

@Test
    public void Test2()
    {
        try {
            //獲取連接池對象,寫上參數就會去找xml文件找這個數據庫的配置來讀取，當無參時，就會使用默認設置。
            ComboPooledDataSource cp = new ComboPooledDataSource("mysql");
            
            for(int i = 0 ; i<9 ; i++)
            {
                Connection conn = cp.getConnection();
                System.out.println(conn.hashCode());
                if(i==5)
                {
                    conn.close();
                }
            }
        
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }    
    }

 

使用這種讀取方法，顯得代碼十分簡便。