JAVA------数据库连接池

1.JDBC数据库连接池的必要性

  • 在使用开发基于数据库的web程序时，传统的模式基本是按以下步骤:

–在主程序（如servlet、beans）中建立数据库连接.

–进行sql操作

–断开数据库连接

  • 这种模式开发，存在的问题:

–普通的JDBC数据库连接使用 DriverManager 来获取，每次向数据库建立连接的时候都要将 Connection 加载到内存中，再验证用户名和密码(得花费0.05s～1s的时间)。需要数据库连接的时候，就向数据库要求一个，执行完成后再断开连接。这样的方式将会消耗大量的资源和时间。数据库的连接资源并没有得到很好的重复利用.若同时有几百人甚至几千人在线，频繁的进行数据库连接操作将占用很多的系统资源，严重的甚至会造成服务器的崩溃.

–对于每一次数据库连接，使用完后都得断开。否则，如果程序出现异常而未能关闭，将会导致数据库系统中的内存泄漏，最终将导致重启数据库.

–这种开发不能控制被创建的连接对象数，系统资源会被毫无顾及的分配出去，如连接过多，也可能导致内存泄漏，服务器崩溃。

2.数据库连接池

在真正的开发中, 我们几乎不用之前的方法获取数据库连接.

  • 为解决传统开发中的数据库连接问题，可以采用数据库连接池技术.

  • 数据库连接池的基本思想就是为数据库连接建立一个“缓冲池”。预先在缓冲池中放入一定数量的连接，当需要建立数据库连接时，只需从“缓冲池”中取出一个，使用完毕之后再放回去.

  • 数据库连接池负责分配、管理和释放数据库连接，它允许应用程序重复使用一个现有的数据库连接，而不是重新建立一个.

  • 数据库连接池在初始化时将创建一定数量的数据库连接放到连接池中，这些数据库连接的数量是由最小数据库连接数来设定的。无论这些数据库连接是否被使用，连接池都将一直保证至少拥有这么多的连接数量。连接池的最大数据库连接数量限定了这个连接池能占有的最大连接数，当应用程序向连接池请求的连接数超过最大连接数量时，这些请求将被加入到等待队列中.

数据库连接池的优点:

-1. 资源重用

-2. 更快的系统反应速度

-3. 新的资源分配手段

-4. 统一的连接管理，避免数据库连接泄露

JDBC_15

两种常用的开源数据库连接池:

  • JDBC 的数据库连接池使用 javax.sql.DataSource 来表示，DataSource 只是一个接口，该接口通常由服务器(Weblogic, WebSphere, Tomcat)提供实现，也有一些开源组织提供实现：

–DBCP 数据库连接池

–C3P0 数据库连接池

  • DataSource 通常被称为数据源，它包含连接池和连接池管理两个部分，习惯上也经常把 DataSource 称为连接池

注意: 使用数据库连接池后 ,在关闭数据库连接池返回的Connection对象时, 并不是真正的把数据库连接关闭, 而是将该连接还给数据库连接池.

3.DBCP数据源

DBCP数据源即DBCP数据库连接池

•DBCP 是 Apache 软件基金组织下的开源连接池实现，该连接池依赖该组织下的另一个开源系统：Common-pool. 如需使用该连接池实现，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.

A.通过BasicDataSource

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import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;

import org.apache.commons.dbcp2.BasicDataSource;
import org.junit.Test;

public class test {
    @Test
    public void testDataSource() {
        //1. 创建 DBCP 数据源实例
        BasicDataSource dataSource = null;
        dataSource = new BasicDataSource();
        //2. 为数据源实例指定必需的属性值
        dataSource.setUsername("root");
        dataSource.setPassword("root");
        dataSource.setUrl("jdbc:sqlserver://localhost:1433;DatabaseName=SPJDB");
        dataSource.setDriverClassName("com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver");
        Connection conn = null;
        //3. 为数据源指定一些可选的属性值
        //1) 指定数据库连接池中初始化连接数的个数
        dataSource.setInitialSize(10);
        //2) 指定最小连接数: 在数据库连接池中保存的最少的空闲连接的数量
        dataSource.setMinIdle(5);
        //3) 等待数据库连接池分配连接的最长时间(ms). 超时将出现异常
        dataSource.setMaxWaitMillis(5000);
        try {
            //4. 从数据源中获取数据库连接
            conn = dataSource.getConnection();
            System.out.println(conn.getClass());
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            if(conn != null) {
                try {
                    conn.close();
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(dataSource != null) {
                try {
                    dataSource.close();
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

B.通过DataSourceFactory

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/*1. 加载 dbcp 的properties配置文件: 文件中的键需要来自 BasicDataSource 的属性
 *2. 调用 BasicDataSourceFactory 的 createDataSource 方法创建 DataSource 实例
 *3. 从 DataSource 实例中获取数据库连接
 */
@Test
public void testDataSourceFactory() throws Exception {
    //注意dbcp.properties在项目的src目录下
    InputStream inStream = test.class.getClassLoader()
        .getResourceAsStream("dbcp.properties");
    Properties properties = new Properties();
    properties.load(inStream);
    DataSource dataSource = null;
    dataSource = BasicDataSourceFactory.createDataSource(properties);
    System.out.println(dataSource.getConnection());
}
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#dbcp.properties:
driverClassName=com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver
url=jdbc:sqlserver://localhost:1433;DatabaseName=SPJDB
username=root
password=root
initialSize=10
minIdle=5
maxWaitMillis=5000

4.C3P0数据源

需要的外部jar包:

-1. c3p0-0.9.5.2.jar

-2. mchange-commons-java-0.2.12.jar

A.不使用配置文件

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@Test
public void testC3P0() throws Exception {
    ComboPooledDataSource cpds = new ComboPooledDataSource();
    cpds.setDriverClass( "com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver" );
    cpds.setJdbcUrl( "jdbc:sqlserver://localhost:1433;DatabaseName=SPJDB" );
    cpds.setUser("root");
    cpds.setPassword("root");
    System.out.println(cpds.getConnection());
}

B.使用配置文件

可以使用 properties 配置文件, 也可以使用 xml 配置文件, 建议使用 xml 文件

xml 文件名为: c3p0-config.xml, 该xml文件在项目的src目录下

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<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<c3p0-config>
    <named-config name="helloc3p0">
        <!-- 指定数据源的基本属性 -->
        <property name="user">root</property>
        <property name="password">root</property>
        <property name="driverClass">com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver</property>
        <property name="jdbcUrl">jdbc:sqlserver://localhost:1433;DatabaseName=SPJDB</property>
        
        <!-- 若数据库中连接数不足时,一次向数据库服务器申请多少个连接 -->
        <property name="acquireIncrement">5</property>
        <!-- 初始化数据库连接池时连接的数量 -->
        <property name="initialPoolSize">50</property>
        <!-- 数据库连接池中的最小的数据库连接数 -->
        <property name="minPoolSize">50</property>
        <!-- 数据库连接池中的最大的数据库连接数 -->
        <property name="maxPoolSize">1000</property>
        <!-- C3P0数据库连接池可以维护的Statement的个数 -->
        <property name="maxStatements">20</property>
        <!-- 每个连接同时可以使用的Statement对象的个数 -->
        <property name="maxStatementsPerConnection">5</property>

    </named-config>
</c3p0-config>
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@Test
public void testC3P0() throws Exception {
    DataSource ds = new ComboPooledDataSource("helloc3p0");
    System.out.println(ds.getConnection());
}

5.重构JDBCTools类

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import java.sql.Connection;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
import javax.sql.DataSource;
import com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource;
/*
 * 操作 JDBC 的工具类,封装了一些常用的方法
 */
public class JDBCTools {
    //数据库连接池
    private static DataSource ds = null;
    static {
        ds = new ComboPooledDataSource("helloc3p0");
    }
    /**
	 * 获取数据库连接:
	 * 通过读取配置文件,根据配置信息从数据库服务器获取一个连接
	 * @return
	 * @throws Exception 
	 */
    public static Connection getConnection() throws Exception {
        return ds.getConnection();
    }
    /**
	 * 开始事务
	 * @param conn
	 */
    public static void beginTx(Connection conn) {
        if(conn != null) {
            try {
                conn.setAutoCommit(false);
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    /**
	 * 提交事务
	 * @param conn
	 */
    public static void commit(Connection conn) {
        if(conn != null) {
            try {
                conn.commit();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    /**
	 * 回滚事务
	 * @param conn
	 */
    public static void rollback(Connection conn) {
        if(conn != null) {
            try {
                conn.rollback();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    /**
	 * 关闭 ResultSet Statement 和 Connection 资源
	 * @param rs
	 * @param state
	 * @param conn
	 */
    public static void release(ResultSet rs,Statement state,Connection conn) {
        if(rs != null) {
            try {
                rs.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        if(state != null) {
            try {
                state.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        if(conn != null) {
            try {
                conn.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

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