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数据库连接池

时间:2016-06-07 06:40:15      阅读:403      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:连接池   connection pool   

一种技术的出现,要么是解决实际问题,要么是优化现有技术。数据库连接池技术的出现,是为了优化数据库连接操作的性能。

在使用JDBC进行数据库开发的时候,一般经历这样一个过程:

1)加载数据库的驱动

2)建立数据库的连接(Connection)

3)创建SQL语句声明(Statement)

4)执行更新(executeUpdate)或查询(executeQuery)


本文中讲的数据库连接池,只是针对Connection的部分的优化。


学习连接池

a. 自定义一个连接池

b. 学习优秀的连接池组件

1)DBCP

2)C3P0



1、引入

思考:程序中Connection连接是如何管理的?

数据库的连接(Connection)涉及到的操作有:a)数据库操作开始,创建连接,b)操作结束,关闭连接。

我们知道连接资源十分宝贵,因此需要对它进行管理。如果频繁的打开和关闭连接,会影响程序的运行效率!

连接管理的思路:预先创建一组连接,用的时候每次取出一个;用完之后,将连接放回去。





2、自定义连接池

第一个版本

package com.rk.pool;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import java.util.LinkedList;


/**
 * 自定义连接池,管理连接(Connection)
 * 全局参数:初始化数目、最大连接数、当前连接数、连接池集合
 * 
 * 当启动的时候,就有3(init_count)个初始连接Connection
 * 		1.创建连接的方法createConnection()
 * 		2.提供获取连接的方法getConnection()
 * 			2.1如果有空闲连接,则直接返回
 * 			2.2如果没有空闲连接,且没有达到最大限制数量,则创建连接返回
 * 			2.3如果没有空闲连接,且连接数据达到最大限制数,则无法获取到连接,返回null
 * 		3.提供释放连接的方法releaseConnection(Connection conn)
 * 			3.1如果连接池内的空闲连接数量小于初始的连接数量,则当前连接返回到连接池中
 * 			3.2如果连接池内的空闲连接数量等于初始的连接数量,则将当前连接关闭
 * @author lsieun
 *
 */
public class MyConnectionPool
{
		private final static String url = "jdbc:mysql:///testdb";
		private final static String driverClassName = "com.mysql.jdbc.Driver";
		private final static String user = "root";
		private final static String password = "root";
		
		private LinkedList<Connection> freeConnections = null;//// 连接池 (存放所有的初始化连接)
		private final int init_count = 3;//初始的连接(Connection)数量(最小值)
		private final int max_count = 6;//最大的连接数量(最大值)
		private int current_count = 0;//当前拥有的连接数量(当前值)
		

		/**
		 * 静态代码块,加载数据库的驱动程序
		 */
		static 
		{
			try
			{
				Class.forName(driverClassName);
			}
			catch (ClassNotFoundException e)
			{
				throw new RuntimeException(e);
			}
		}
		
		//1.初始化
		public MyConnectionPool() throws SQLException
		{
			//初始化连接池
			freeConnections = new LinkedList<Connection>();
			//将指定数量(init_cont)加入到连接池中
			for(int i=0;i<init_count;i++)
			{
				// 记录当前连接数目
				current_count++;
				// 创建连接对象
				Connection con = createConnection();
				// 把连接加入连接池
				freeConnections.add(con);
				
			}
		}
		
		public int getCurrentCount()
		{
			return current_count;
		}
		
		/**
		 * 私有的静态方法,用于创建数据库连接
		 */
		private static Connection createConnection() throws SQLException
		{
			return DriverManager.getConnection(url, user, password);
		}
		//2.获取数据库的连接
		public Connection getConnection() throws SQLException
		{
			//判断连接池中是否有连接, 如果有连接,就直接从连接池取出
			if(freeConnections.size()>0)
			{
				return freeConnections.removeFirst();
			}
			else if(current_count<max_count)//连接池中没有连接;并且如果没有达到最大连接数,创建新连接;
			{
				current_count++;
				return createConnection();
			}
			else//当前已经达到最大连接数
			{
				System.out.println("已经达到连接最大数量限制,无法获得新的连接");
				return null;
			}
		}
		
		//3.释放连接
		public void releaseConnection(Connection conn) throws SQLException
		{
			//池的数目如果小于初始化连接,就放入池中
			if(freeConnections.size() < init_count)
			{
				freeConnections.addLast(conn);
			}
			else
			{//关闭
				current_count--;
				conn.close();
			}
		}
		public static void main(String[] args) throws SQLException
		{
			/*
			MyConnectionPool pool = new MyConnectionPool();
			System.out.println("0-->" + pool.getCurrentCount());
			Connection conn1  = pool.getConnection();
			Connection conn2  = pool.getConnection();
			Connection conn3  = pool.getConnection();
			System.out.println("3-->" + pool.getCurrentCount());
			Connection conn4  = pool.getConnection();
			System.out.println("4-->" + pool.getCurrentCount());
			Connection conn5  = pool.getConnection();
			System.out.println("5-->" + pool.getCurrentCount());
			Connection conn6  = pool.getConnection();
			System.out.println("6-->" + pool.getCurrentCount());
			Connection conn7 = pool.getConnection();
			System.out.println("7-->" + pool.getCurrentCount());
			*/
			
			MyConnectionPool pool = new MyConnectionPool();
			System.out.println("0-->" + pool.getCurrentCount());
			Connection conn1  = pool.getConnection();
			Connection conn2  = pool.getConnection();
			Connection conn3  = pool.getConnection();
			System.out.println("3-->" + pool.getCurrentCount());
			pool.releaseConnection(conn1);
			Connection conn4  = pool.getConnection();
			System.out.println("4-->" + pool.getCurrentCount());
		}
}


第二个版本(在创建Connection时,增加了动态代理)


如果开发人员得到Connection对象时,并调用它的close方法,并不会关闭连接,而是将Connection对象放回到连接池中,这就是通过动态代理来实现的。

如果对某个接口中的某个指定的方法的功能进行扩展,而不想实现接口里所有方法,可以使用(动态)代理模式! 使用动态代理,可以监测接口中方法的执行!

Java中代理模式:静态/动态/Cglib代理(spring)


如何对Connection对象,生成一个代理对象:

|--Proxy

static Object newProxyInstance(

            ClassLoader loader,    当前使用的类加载器

            Class<?>[] interfaces,   目标对象(Connection)实现的接口类型

            InvocationHandler h    事件处理器:当执行上面接口中的方法的时候,就会自动触发事件处理器代码,把当前执行的方法(method)作为参数传入。

)  

package com.rk.pool;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import java.util.LinkedList;


/**
 * 自定义连接池,管理连接(Connection)
 * 全局参数:初始化数目、最大连接数、当前连接数、连接池集合
 * 
 * 当启动的时候,就有3(init_count)个初始连接Connection
 * 		1.创建连接的方法createConnection()
 * 		2.提供获取连接的方法getConnection()
 * 			2.1如果有空闲连接,则直接返回
 * 			2.2如果没有空闲连接,且没有达到最大限制数量,则创建连接返回
 * 			2.3如果没有空闲连接,且连接数据达到最大限制数,则无法获取到连接,返回null
 * 		3.提供释放连接的方法releaseConnection(Connection conn)
 * 			3.1如果连接池内的空闲连接数量小于初始的连接数量,则当前连接返回到连接池中
 * 			3.2如果连接池内的空闲连接数量等于初始的连接数量,则将当前连接关闭
 * @author lsieun
 *
 */
public class MyConnectionPoolUpdate
{
		private final static String url = "jdbc:mysql:///testdb";
		private final static String driverClassName = "com.mysql.jdbc.Driver";
		private final static String user = "root";
		private final static String password = "root";
		
		private LinkedList<Connection> freeConnections = null;//// 连接池 (存放所有的初始化连接)
		private final int init_count = 3;//初始的连接(Connection)数量(最小值)
		private final int max_count = 6;//最大的连接数量(最大值)
		private int current_count = 0;//当前拥有的连接数量(当前值)
		

		/**
		 * 静态代码块,加载数据库的驱动程序
		 */
		static 
		{
			try
			{
				Class.forName(driverClassName);
			}
			catch (ClassNotFoundException e)
			{
				throw new RuntimeException(e);
			}
		}
		
		//1.初始化
		public MyConnectionPoolUpdate() throws SQLException
		{
			//初始化连接池
			freeConnections = new LinkedList<Connection>();
			//将指定数量(init_cont)加入到连接池中
			for(int i=0;i<init_count;i++)
			{
				// 记录当前连接数目
				current_count++;
				// 创建连接对象
				Connection con = createConnection();
				// 把连接加入连接池
				freeConnections.add(con);
				
			}
		}
		
		public int getCurrentCount()
		{
			return current_count;
		}
		
		/**
		 * 私有的方法,用于创建数据库连接
		 */
		private Connection createConnection() throws SQLException
		{
			final Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
			Connection proxy = (Connection)Proxy.newProxyInstance(
										//conn.getClass().getClassLoader();// 第一个参数,类加载器(方法一)
										Connection.class.getClassLoader(), // 第一个参数,类加载器(方法二)
										//conn.getClass().getInterfaces(),//第二个参数,如果当前目标对象是一个具体的类的时候,用这个
										new Class[]{Connection.class}, //第二个参数,由于Connection是一个接口
										new InvocationHandler()
										{
											@Override
											public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable
											{
												// 方法返回值
												Object result = null;
												System.out.println(proxy.getClass());
												// 当前执行的方法的方法名
												String methodName = method.getName();
												if("close".equals(methodName))
												{
													System.out.println("begin:当前执行close方法开始!");
													// 调用释放连接池的方法
													MyConnectionPoolUpdate.this.releaseConnection(conn);
													System.out.println("end: 当前连接已经放入连接池了!");
												}
												else
												{
													// 调用目标对象方法
													result = method.invoke(conn, args);
												}
												return result;
											}
										});
			return proxy;
		}
		//2.获取数据库的连接
		public Connection getConnection() throws SQLException
		{
			//判断连接池中是否有连接, 如果有连接,就直接从连接池取出
			if(freeConnections.size()>0)
			{
				return freeConnections.removeFirst();
			}
			else if(current_count<max_count)//连接池中没有连接;并且如果没有达到最大连接数,创建新连接;
			{
				current_count++;
				return createConnection();
			}
			else//当前已经达到最大连接数
			{
				System.out.println("已经达到连接最大数量限制,无法获得新的连接");
				return null;
			}
		}
		
		//3.释放连接
		public void releaseConnection(Connection conn) throws SQLException
		{
			System.out.println("MyConnectionPoolUpdate.releaseConnection()");
			//池的数目如果小于初始化连接,就放入池中
			if(freeConnections.size() < init_count)
			{
				freeConnections.addLast(conn);
			}
			else
			{//关闭
				current_count--;
				conn.close();
			}
		}
		public static void main(String[] args) throws SQLException
		{
			MyConnectionPoolUpdate pool = new MyConnectionPoolUpdate();
			System.out.println("0-->" + pool.getCurrentCount());
			Connection conn1  = pool.getConnection();
			conn1.close();
		}
}





3、开源的连接池技术

Sun公司约定: 如果是连接池技术,需要实现一个接口:javax.sql.DataSource

注意,DataSource位于javax.sql包下,而不是java.sql包下,其中x表示扩展的意思。

下面是DataSource的源代码,它只提供了两个重载方法getConnection。

public interface DataSource  extends CommonDataSource,Wrapper {

  /**
   * <p>Attempts to establish a connection with the data source that
   * this <code>DataSource</code> object represents.
   */
  Connection getConnection() throws SQLException;

  /**
   * <p>Attempts to establish a connection with the data source that
   * this <code>DataSource</code> object represents.
   */
  Connection getConnection(String username, String password)
    throws SQLException;

}


3.1、DBCP连接池

DBCP 是 Apache 软件基金组织下的开源连接池实现,使用DBCP数据源,应用程序应在系统中增加如下两个 jar 文件:

Commons-dbcp.jar:连接池的实现

Commons-pool.jar:连接池实现的依赖库

Tomcat 的连接池正是采用该连接池来实现的。该数据库连接池既可以与应用服务器整合使用,也可由应用程序独立使用。

核心类:BasicDataSource

使用步骤

引入jar文件

commons-dbcp-1.4.jar  

http://commons.apache.org/proper/commons-dbcp/download_dbcp.cgi

commons-pool-1.6.jar  

http://commons.apache.org/proper/commons-pool/download_pool.cgi


使用连接池,创建连接

a) 硬编码方式

b) 配置方式(db.properties)

package com.rk.dbcp;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;
import java.util.Properties;

import javax.sql.DataSource;

import org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource;
import org.apache.commons.dbcp.BasicDataSourceFactory;
import org.junit.Test;

public class Demo
{
	// 1. 硬编码方式实现连接池
	@Test
	public void testDbcp() throws SQLException
	{
		// DBCP连接池核心类
		BasicDataSource dataSource = new BasicDataSource();
		// 连接池参数配置: 连接字符串、驱动、用户、密码
		dataSource.setUrl("jdbc:mysql:///testdb");//"jdbc:mysql://localhost:3306/testdb"
		dataSource.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver");
		dataSource.setUsername("root");
		dataSource.setPassword("root");
		// 连接池参数配置:初始化连接数、最大连接数 、最大空闲时间
		dataSource.setInitialSize(3);
		dataSource.setMaxActive(6);
		dataSource.setMaxIdle(3000);
		
		// 获取连接
		Connection conn = dataSource.getConnection();
		System.out.println(conn);
		conn.prepareStatement("DELETE FROM T_Student WHERE Id=10").executeUpdate();
		// 关闭
		conn.close();
	}
	
	@Test
	// 2. 【推荐】配置方式实现连接池  ,  便于维护
	public void testProp() throws Exception
	{
		// 获取文件流
		InputStream inStream = Demo.class.getResourceAsStream("db.properties");
		//创建Properties对象
		Properties prop = new Properties();
		// 加载属性配置文件
		prop.load(inStream);
		
		// 根据prop配置,直接创建数据源对象
		DataSource dataSource = BasicDataSourceFactory.createDataSource(prop);
		// 获取连接
		Connection conn = dataSource.getConnection();
		System.out.println(conn);
		conn.prepareStatement("DELETE FROM T_Student WHERE Id=10").executeUpdate();
		// 关闭
		conn.close();
	}
}



配置方式实现DBCP连接池,  配置文件中的key与BaseDataSouce中的属性一样:

url=jdbc:mysql://localhost:3306/testdb
driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
username=root
password=root
initialSize=3
maxActive=6
maxIdle=3000



3.2、C3P0连接池

C3P0连接池:最常用的连接池技术!Spring框架,默认支持C3P0连接池技术!

核心类:ComboPooledDataSource

使用:


  1.下载,引入jar文件:  c3p0-0.9.1.2.jar 

https://sourceforge.net/projects/c3p0/

http://www.mchange.com/projects/c3p0/


2. 使用连接池,创建连接

a) 硬编码方式

b) 配置方式(xml)

package com.rk.c3p0;

import java.beans.PropertyVetoException;
import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;

import org.junit.Test;

import com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource;

public class Demo
{
	@Test
	//1. 硬编码方式,使用C3P0连接池管理连接
	public void testCode() throws PropertyVetoException, SQLException
	{
		// 创建连接池核心工具类
		ComboPooledDataSource dataSource = new ComboPooledDataSource();
		// 设置连接参数:url、驱动、用户密码、初始连接数、最大连接数
		dataSource.setJdbcUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/testdb");
		dataSource.setDriverClass("com.mysql.jdbc.Driver");
		dataSource.setUser("root");
		dataSource.setPassword("root");
		dataSource.setInitialPoolSize(3);
		dataSource.setMaxPoolSize(6);
		dataSource.setMaxIdleTime(1000);
		
		// ---> 从连接池对象中,获取连接对象
		Connection conn = dataSource.getConnection();
		System.out.println(conn);
		conn.prepareStatement("DELETE FROM T_Student WHERE Id=10").executeUpdate();
		// 关闭
		conn.close();
	}
	
	@Test
	//2. XML配置方式,使用C3P0连接池管理连接
	public void testXML() throws SQLException
	{
		// 创建c3p0连接池核心工具类
		// 自动加载src下c3p0的配置文件【c3p0-config.xml】
		ComboPooledDataSource dataSource = new ComboPooledDataSource();// 使用默认的配置
		//ComboPooledDataSource dataSource = new ComboPooledDataSource("oracle_config");// 使用指定的配置
		
		// ---> 从连接池对象中,获取连接对象
		Connection conn = dataSource.getConnection();
		System.out.println(conn);
		conn.prepareStatement("DELETE FROM T_Student WHERE Id=10").executeUpdate();
		// 关闭
		conn.close();
	}
}

c3p0-config.xml文件放在src目录下

<c3p0-config>
	<default-config>
		<property name="jdbcUrl">jdbc:mysql://localhost:3306/testdb</property>
		<property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property>
		<property name="user">root</property>
		<property name="password">root</property>
		<property name="initialPoolSize">3</property>
		<property name="maxPoolSize">6</property>
		<property name="maxIdleTime">1000</property>
	</default-config>


	<named-config name="oracle_config">
		<property name="jdbcUrl">jdbc:mysql://localhost:3306/testdb</property>
		<property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property>
		<property name="user">root</property>
		<property name="password">root</property>
		<property name="initialPoolSize">3</property>
		<property name="maxPoolSize">6</property>
		<property name="maxIdleTime">1000</property>
	</named-config>


</c3p0-config>


数据库连接池

标签:连接池   connection pool   

原文地址:http://lsieun.blog.51cto.com/9210464/1786777

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