15-手写数据库连接池
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15-手写数据库连接池

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1 数据库连接池

1.1 数据库连接池原理

在内部对象池中,维护一定数量的数据库连接,并对外暴露数据库连接的获取和返回方法。

如外部使用者可通过getConnection方法获取数据库连接,使用完毕后再通过releaseConnection方法将连接返回,注意此时的连接并没有关闭,而是由连接池管理器回收,并为下一次使用做好准备。

1.2 线程池作用

2 常用数据库连接池

2.1 C3P0

C3P0是一个开放源代码的JDBC连接池,它在lib目录中与Hibernate一起发布,包括了实现jdbc3和jdbc2扩展规范说明的Connection 和Statement 池的DataSources 对象。

2.2 BoneCP

BoneCP 是一个开源的快速的 JDBC 连接池。BoneCP很小,只有四十几K(运行时需要log4j和Google Collections的支持,这二者加起来就不小了),而相比之下 C3P0 要六百多K。另外个人觉得 BoneCP 有个缺点是,JDBC驱动的加载是在连接池之外的,这样在一些应用服务器的配置上就不够灵活。当然,体积小并不是 BoneCP 优秀的原因,BoneCP 到底有什么突出的地方呢,请看看性能测试报告。池,Tomcat的数据源使用的就是DBCP。目前 DBCP 有两个版本分别是 1.3 和 1.4。1.3 版

2.3 DBCP

DBCP (Database Connection Pool)是一个依赖Jakarta commons-pool对象池机制的数据库连接本对应的是 JDK 1.4-1.5 和 JDBC 3,而1.4 版本对应 JDK 1.6 和 JDBC 4。因此在选择版本的时候要看看你用的是什么 JDK 版本了,功能上倒是没有什么区别。

2.4 Proxool

Proxool是一个Java SQL Driver驱动程序,提供了对你选择的其它类型的驱动程序的连接池封装。可以非常简单的移植到现存的代码中。完全可配置。快速,成熟,健壮。可以透明地为你现存的JDBC驱动程序增加连接池功能。

2.5 HikariCP

快速,简单,可靠。HikariCP是一个“零开销”生产就绪的JDBC连接池。库大约为130Kb

2.6 DBCP与C3P0区别

dbcp没有自动的去回收空闲连接的功能 c3p0有自动回收空闲连接功能 两者主要是对数据连接的处理方式不同!C3P0提供最大空闲时间,DBCP提供最大连接数。 前者当连接超过最大空闲连接时间时,当前连接就会被断掉。DBCP当连接数超过最大连接数时,所有连接都会被断

3 手写数据库连接池

3.1 手写数据库连接池步骤

  1. 初始化线程,存放在空闲线程池中
  1. 判断存在线程数是否大于最大线程 如果大于最大线程数,则进行等待
  2. 判断空闲线程数是否大于0 如果空闲线程数<0,创建新的连接
  3. 如果空闲线程数>0,则获取当前空闲线程,存入在活动线程集合中
  1. 判断空闲线程数是否大于最大线程数
  2. 如果空闲线程数小于最大线程数,将该连接收回到 空闲 线程集合中
  3. 删除该连接对应的活动线程集合数据

3.2 读取外部配置信息

public class DbBean {
	/* 链接属性 */
	private String driverName = "com.mysql.jdbc.Driver";
	private String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";
	private String userName = "root";
	private String password = "root";
	private String poolName = "thread01";// 连接池名字
	private int minConnections = 1; // 空闲池,最小连接数
	private int maxConnections = 10; // 空闲池,最大连接数
	private int initConnections = 5;// 初始化连接数
	private long connTimeOut = 1000;// 重复获得连接的频率
	private int maxActiveConnections = 100;// 最大允许的连接数,和数据库对应
	private long connectionTimeOut = 1000 * 60 * 20;// 连接超时时间,默认20分钟
	public String getDriverName() {
		return driverName;
	}
	public void setDriverName(String driverName) {
		this.driverName = driverName;
	}
	public String getUrl() {
		return url;
	}
	public void setUrl(String url) {
		this.url = url;
	}
	public String getUserName() {
		return userName;
	}
	public void setUserName(String userName) {
		this.userName = userName;
	}
	public String getPassword() {
		return password;
	}
	public void setPassword(String password) {
		this.password = password;
	}
	public String getPoolName() {
		return poolName;
	}
	public void setPoolName(String poolName) {
		this.poolName = poolName;
	}
	public int getMinConnections() {
		return minConnections;
	}
	public void setMinConnections(int minConnections) {
		this.minConnections = minConnections;
	}
	public int getMaxConnections() {
		return maxConnections;
	}
	public void setMaxConnections(int maxConnections) {
		this.maxConnections = maxConnections;
	}
	public int getInitConnections() {
		return initConnections;
	}
	public void setInitConnections(int initConnections) {
		this.initConnections = initConnections;
	}
	public long getConnTimeOut() {
		return connTimeOut;
	}
	public void setConnTimeOut(long connTimeOut) {
		this.connTimeOut = connTimeOut;
	}
	public int getMaxActiveConnections() {
		return maxActiveConnections;
	}
	public void setMaxActiveConnections(int maxActiveConnections) {
		this.maxActiveConnections = maxActiveConnections;
	}
	public long getConnectionTimeOut() {
		return connectionTimeOut;
	}
	public void setConnectionTimeOut(long connectionTimeOut) {
		this.connectionTimeOut = connectionTimeOut;
	}
}

3.3 读取外部配置信息

public class ConnectionPool implements IConnectionPool {
	// 空闲线程集合
	private List<Connection> freeConnection = new Vector<Connection>();
	// 活动线程集合
	private List<Connection> activeConnection = new Vector<Connection>();
	// 记录线程总数
	private static int connCount = 0;
	private DbBean dbBean;
	public ConnectionPool(DbBean dbBean) {
		this.dbBean = dbBean;
		init();
	}
	public void init() {
		try {
			for (int i = 0; i < dbBean.getInitConnections(); i++) {
				Connection newConnection = newConnection();
				if (newConnection != null) {
					// 添加到空闲线程中...
					freeConnection.add(newConnection);
				}
			}
		} catch (Exception e) {
		}
	}
	// 创建新的Connection
	private Connection newConnection() {
		try {
			if (dbBean == null) {
				return null;
			}
			Class.forName(dbBean.getDriverName());
			Connection connection = DriverManager.getConnection(dbBean.getUrl(), dbBean.getUserName(),
					dbBean.getPassword());
			connCount++;
			return connection;
		} catch (Exception e) {
			return null;
		}
	}
	public Connection getConnection() {
		// * ####1.判断活动线程数是否大于最大线程 如果大于最大线程数,则进行等待...<br>
		Connection connection = null;
		try {
			if (connCount < dbBean.getMaxActiveConnections()) {
				// 还有活动线程可以使用
				// * ####2.判断空闲线程数是否大于0 如果空闲线程数<0,创建新的连接<br>
				if (freeConnection.size() > 0) {
					connection = freeConnection.remove(0);// 等于freeConnection.get(0);freeConnection.remove(0);
				} else {
					// 创建新的连接
					connection = newConnection();
				}
				boolean available = isAvailable(connection);
				if (available) {
					activeConnection.add(connection);
				} else {
					connCount--;// i--操作
					connection = getConnection();// 递归调用getConnection方法
				}
			} else {
				// 大于最大线程数,进行等待,重新获取连接
				wait(dbBean.getConnTimeOut());
				connection = getConnection();// 递归调用getConnection方法
			}
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		// * ####3.如果空闲线程数>0,则获取当前空闲线程,存入在活动线程集合中 <br>
		return connection;
	}
	// 判断连接是否可用
	public boolean isAvailable(Connection connection) {
		try {
			if (connection == null || connection.isClosed()) {
				return false;
			}
		} catch (Exception e) {
			// TODO: handle exception
		}
		return true;
	}
	public void releaseConnection(Connection connection) {
		try {
			if (connection == null) {
				return;
			}
			if (isAvailable(connection)) {
				// 判断空闲线程数是否大于最大线程数
				if (freeConnection.size() < dbBean.getMaxConnections()) {
					freeConnection.add(connection);
				} else {
					// 空闲线程数已经满了
					connection.close();
				}
				activeConnection.remove(connection);
				connCount--;
				notifyAll();
			}
		} catch (Exception e) {
		}
	}
}

3.4 测试运行

public class Test001 {
	public static void main(String[] args) {
		DBThread dBThread = new DBThread();
		for (int i = 1; i <= 3; i++) {
			Thread thread = new Thread(dBThread, "用户线程" + i);
			thread.start();
		}
	}
}
class DBThread implements Runnable {
	public void run() {
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			Connection connection = ConnectionPoolManager.getConnection();
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",connection:" + connection);
			ConnectionPoolManager.releaseConnection(connection);
		}
	}
}