一. 早期我們?cè)趺催M(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)操作
? 1. 原理：一般來(lái)說(shuō)胁黑，java應(yīng)用程序訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程是：
????????①裝載數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)程序比驻；
????②通過(guò)jdbc建立數(shù)據(jù)庫(kù)連接哮肚；
????③訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)凸丸，執(zhí)行sql語(yǔ)句稚茅；
????④斷開數(shù)據(jù)庫(kù)連接纸淮。
2. 代碼
3. 分析
????????程序開發(fā)過(guò)程中，存在很多問(wèn)題：首先亚享，每一次web請(qǐng)求都要建立一次數(shù)據(jù)庫(kù)連接咽块。建立連接是一個(gè)費(fèi)時(shí)的活動(dòng)，每次都得花費(fèi)0.05s～1s的時(shí)間欺税，而且系統(tǒng)還要分配內(nèi)存資源侈沪，這個(gè)時(shí)間對(duì)于一次或幾次數(shù)據(jù)庫(kù)操作，或許感覺不出系統(tǒng)有多大的開銷晚凿。但對(duì)于現(xiàn)在的web應(yīng)用亭罪，尤其是大型電子商務(wù)網(wǎng)站，同時(shí)有幾百人甚至幾千人在線的情況下歼秽，頻繁的進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)連接操作勢(shì)必會(huì)占用很多的系統(tǒng)資源应役，網(wǎng)站的響應(yīng)速度必定下降，嚴(yán)重的甚至?xí)斐煞?wù)器的崩潰。其次箩祥，對(duì)于每一次數(shù)據(jù)庫(kù)連接院崇，使用完后都得斷開，否則當(dāng)程序出現(xiàn)異常而未能關(guān)閉袍祖，將會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的內(nèi)存泄漏底瓣，最終將不得不重啟數(shù)據(jù)庫(kù)。最后蕉陋，這種開發(fā)不能控制被創(chuàng)建的連接對(duì)象數(shù)捐凭，系統(tǒng)資源會(huì)被毫無(wú)顧及的分配出去，如連接過(guò)多凳鬓，也可能導(dǎo)致內(nèi)存泄漏茁肠，服務(wù)器崩潰。
????????通過(guò)上面的分析村视，我們可以看出來(lái)，“數(shù)據(jù)庫(kù)連接”是一種稀缺的資源酒奶，為了保障網(wǎng)站的正常使用蚁孔，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行妥善管理。在我們查詢完數(shù)據(jù)庫(kù)后惋嚎，不關(guān)閉連接杠氢，而是暫時(shí)存放起來(lái)，當(dāng)別人要進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)操作時(shí)另伍，再把這個(gè)連接給他們使用鼻百，就避免了一次建立數(shù)據(jù)庫(kù)連接和斷開操作所帶來(lái)的的消耗。
二. 技術(shù)演進(jìn)出來(lái)的數(shù)據(jù)庫(kù)連接池
????????由上面的分析可以看出摆尝，問(wèn)題的根源就在于對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)連接資源的低效管理温艇。我們知道，對(duì)于共享資源堕汞，有一個(gè)很著名的設(shè)計(jì)模式：資源池（resource pool）勺爱，該模式正是為了解決資源的頻繁分配、釋放所造成的問(wèn)題讯检。為解決上述問(wèn)題琐鲁，可以采用數(shù)據(jù)庫(kù)連接池技術(shù)，數(shù)據(jù)庫(kù)連接池的基本思想就是為數(shù)據(jù)庫(kù)連接建立一個(gè)“緩沖池”人灼。預(yù)先在緩沖池中放入一定數(shù)量的連接围段，當(dāng)需要建立數(shù)據(jù)庫(kù)連接時(shí)，只需從“緩沖池”中取出一個(gè)投放，使用完畢之后再放回去奈泪。我們可以通過(guò)設(shè)定連接池最大連接數(shù)來(lái)防止系統(tǒng)無(wú)盡的與數(shù)據(jù)庫(kù)連接。更為重要的是我們可以通過(guò)連接池的管理機(jī)制監(jiān)視數(shù)據(jù)庫(kù)的連接的數(shù)量、使用情況段磨，為系統(tǒng)開發(fā)取逾、測(cè)試及性能調(diào)整提供依據(jù)。
?我們自己嘗試開發(fā)一個(gè)連接池苹支，來(lái)為上面的查詢業(yè)務(wù)提供數(shù)據(jù)庫(kù)連接服務(wù)：
? ???????? ①? 編寫class 實(shí)現(xiàn)DataSource 接口
? ???????? ②? 在class構(gòu)造器一次性創(chuàng)建10個(gè)連接砾隅，將連接保存LinkedList中
? ???????? ③? 實(shí)現(xiàn)getConnection? 從 LinkedList中返回一個(gè)連接
? ???????? ④? 提供將連接放回連接池中方法
1. 連接池代碼
2. 使用連接池重構(gòu)我們的用戶查詢函數(shù)
????????這就是數(shù)據(jù)庫(kù)連接池的原理，它大大提升了數(shù)據(jù)庫(kù)連接的利用率债蜜，減小了內(nèi)存吞吐的開銷晴埂。我們?cè)陂_發(fā)過(guò)程中，就不需要再關(guān)心數(shù)據(jù)庫(kù)連接的問(wèn)題寻定。但連接池需要考慮的問(wèn)題不僅僅如此儒洛。
三. 連接池還要考慮更多的問(wèn)題
1、并發(fā)問(wèn)題
? ????為了使連接管理服務(wù)具有最大的通用性狼速，必須考慮多線程環(huán)境琅锻，即并發(fā)問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題相對(duì)比較好解決向胡，因?yàn)镴ava語(yǔ)言自身提供了對(duì)并發(fā)管理的支持恼蓬，使用synchronized關(guān)鍵字即可確保線程是同步的。使用方法為直接在類方法前面加上synchronized關(guān)鍵字僵芹，如：
? public synchronized connection getconnection（）
????建議：
????1处硬、盡量使用tryLock(long timeout, TimeUnit unit)的方法(ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock)拇派，設(shè)置超時(shí)時(shí)間荷辕，超時(shí)可以退出防止死鎖。
????2件豌、盡量使用java.util.concurrent包的并發(fā)類代替手寫控制并發(fā)疮方，比較常用的是ConcurrentHashMap、ConcurrentLinkedQueue茧彤、AtomicBoolean等等案站，實(shí)際應(yīng)用中java.util.concurrent.atomic十分有用，簡(jiǎn)單方便且效率比使用Lock更高 棘街。
????3蟆盐、盡量不要幾個(gè)功能用同一把鎖 。
????4遭殉、盡量減少同步的代碼塊石挂。
? 2、多數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和多用戶
? ????對(duì)于大型的企業(yè)級(jí)應(yīng)用险污，常常需要同時(shí)連接不同的數(shù)據(jù)庫(kù)（如連接oracle和sybase）痹愚。如何連接不同的數(shù)據(jù)庫(kù)呢富岳？我們采用的策略是：設(shè)計(jì)一個(gè)符合單例模式的連接池管理類，在連接池管理類的唯一實(shí)例被創(chuàng)建時(shí)讀取一個(gè)資源文件拯腮，其中資源文件中存放著多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的url地址等信息窖式。根據(jù)資源文件提供的信息，創(chuàng)建多個(gè)連接池類的實(shí)例动壤，每一個(gè)實(shí)例都是一個(gè)特定數(shù)據(jù)庫(kù)的連接池萝喘。連接池管理類實(shí)例為每個(gè)連接池實(shí)例取一個(gè)名字，通過(guò)不同的名字來(lái)管理不同的連接池琼懊。
? ????對(duì)于同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)有多個(gè)用戶使用不同的名稱和密碼訪問(wèn)的情況阁簸，也可以通過(guò)資源文件處理，即在資源文件中設(shè)置多個(gè)具有相同url地址哼丈，但具有不同用戶名和密碼的數(shù)據(jù)庫(kù)連接信息启妹。
? 3、事務(wù)處理
? ???? 我們知道醉旦，事務(wù)具有原子性饶米，此時(shí)要求對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作符合“all-all-nothing”原則即對(duì)于一組sql語(yǔ)句要么全做，要么全不做车胡。
? ???? 在java語(yǔ)言中檬输，connection類本身提供了對(duì)事務(wù)的支持，可以通過(guò)設(shè)置connection的autocommit屬性為false 然后顯式的調(diào)用commit或rollback方法來(lái)實(shí)現(xiàn)吨拍。但要高效的進(jìn)行connection復(fù)用褪猛，就必須提供相應(yīng)的事務(wù)支持機(jī)制网杆「危可采用每一個(gè)事務(wù)獨(dú)占一個(gè)連接來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種方法可以大大降低事務(wù)管理的復(fù)雜性碳却。
? 4队秩、連接池的分配與釋放
? ????連接池的分配與釋放，對(duì)系統(tǒng)的性能有很大的影響昼浦。合理的分配與釋放馍资，可以提高連接的復(fù)用度，從而降低建立新連接的開銷关噪，同時(shí)還可以加快用戶的訪問(wèn)速度鸟蟹。
? ???? 對(duì)于連接的管理可使用空閑池。即把已經(jīng)創(chuàng)建但尚未分配出去的連接按創(chuàng)建時(shí)間存放到一個(gè)空閑池中使兔。每當(dāng)用戶請(qǐng)求一個(gè)連接時(shí)建钥，系統(tǒng)首先檢查空閑池內(nèi)有沒有空閑連接。如果有就把建立時(shí)間最長(zhǎng)（通過(guò)容器的順序存放實(shí)現(xiàn)）的那個(gè)連接分配給他（實(shí)際是先做連接是否有效的判斷虐沥，如果可用就分配給用戶熊经，如不可用就把這個(gè)連接從空閑池刪掉泽艘，重新檢測(cè)空閑池是否還有連接）；如果沒有則檢查當(dāng)前所開連接池是否達(dá)到連接池所允許的最大連接數(shù)（maxconn）如果沒有達(dá)到镐依，就新建一個(gè)連接匹涮，如果已經(jīng)達(dá)到，就等待一定的時(shí)間（timeout）槐壳。如果在等待的時(shí)間內(nèi)有連接被釋放出來(lái)就可以把這個(gè)連接分配給等待的用戶然低，如果等待時(shí)間超過(guò)預(yù)定時(shí)間timeout 則返回空值（null）。系統(tǒng)對(duì)已經(jīng)分配出去正在使用的連接只做計(jì)數(shù)宏粤，當(dāng)使用完后再返還給空閑池脚翘。對(duì)于空閑連接的狀態(tài)，可開辟專門的線程定時(shí)檢測(cè)绍哎，這樣會(huì)花費(fèi)一定的系統(tǒng)開銷来农，但可以保證較快的響應(yīng)速度。也可采取不開辟專門線程崇堰，只是在分配前檢測(cè)的方法沃于。
? 5、連接池的配置與維護(hù)
? ????連接池中到底應(yīng)該放置多少連接海诲，才能使系統(tǒng)的性能最佳繁莹？系統(tǒng)可采取設(shè)置最小連接數(shù)（minconn）和最大連接數(shù)（maxconn）（不能把maxconn設(shè)置的比連接池的默認(rèn)最大值大）來(lái)控制連接池中的連接。最小連接數(shù)是系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)連接池所創(chuàng)建的連接數(shù)特幔。如果創(chuàng)建過(guò)多咨演，則系統(tǒng)啟動(dòng)就慢，但創(chuàng)建后系統(tǒng)的響應(yīng)速度會(huì)很快蚯斯；如果創(chuàng)建過(guò)少薄风，則系統(tǒng)啟動(dòng)的很快，響應(yīng)起來(lái)卻慢拍嵌。這樣遭赂，可以在開發(fā)時(shí)，設(shè)置較小的最小連接數(shù)横辆，開發(fā)起來(lái)會(huì)快撇他，而在系統(tǒng)實(shí)際使用時(shí)設(shè)置較大的，因?yàn)檫@樣對(duì)訪問(wèn)客戶來(lái)說(shuō)速度會(huì)快些狈蚤。最大連接數(shù)是連接池中允許連接的最大數(shù)目困肩，具體設(shè)置多少，要看系統(tǒng)的訪問(wèn)量脆侮，可通過(guò)反復(fù)測(cè)試锌畸，找到最佳點(diǎn)。
? ????如何確保連接池中的最小連接數(shù)呢他嚷？有動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩種策略蹋绽。動(dòng)態(tài)即每隔一定時(shí)間就對(duì)連接池進(jìn)行檢測(cè)芭毙，如果發(fā)現(xiàn)連接數(shù)量小于最小連接數(shù)，則補(bǔ)充相應(yīng)數(shù)量的新連接以保證連接池的正常運(yùn)轉(zhuǎn)卸耘。靜態(tài)是發(fā)現(xiàn)空閑連接不夠時(shí)再去檢查退敦。
四. 實(shí)際開發(fā)中有成熟的開源連接池供我們使用
????????理解了連接池的原理就可以了，沒有必要什么都從頭寫一遍蚣抗，那樣會(huì)花費(fèi)很多時(shí)間侈百，并且性能及穩(wěn)定性也不一定滿足要求。事實(shí)上翰铡，已經(jīng)存在很多流行的性能優(yōu)良的第三方數(shù)據(jù)庫(kù)連接池jar包供我們使用钝域。如：
????????????????1.Apache commons-dbcp?連接池：http://commons.apache.org/proper/commons-dbcp/
????????????????2.c3p0?數(shù)據(jù)庫(kù)連接池：http://sourceforge.net/projects/c3p0/
????????網(wǎng)上有很多關(guān)于這些連接池的介紹文章，這里就不再進(jìn)行展開锭魔。
五. 參考文章
https://blog.csdn.net/shuaihj/article/details/14223015
https://www.cnblogs.com/huangchanghuan/articles/8040253.html
