本文包括

1. 傳統(tǒng)JDBC的缺點(diǎn)

2. 連接池原理

3. 自定義連接池

4. 開源數(shù)據(jù)庫連接池

5. DBCP連接池

6. C3P0連接池

7. Tomcat內(nèi)置連接池

1黑界、傳統(tǒng)JDBC的缺點(diǎn)

• 用戶每次請(qǐng)求都需要向數(shù)據(jù)庫獲得鏈接，而數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建連接通常需要消耗相對(duì)較大的資源锻全，創(chuàng)建時(shí)間也較長。

• 假設(shè)網(wǎng)站一天10萬訪問量绪氛，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器就需要?jiǎng)?chuàng)建10萬次連接揍鸟，極大的浪費(fèi)數(shù)據(jù)庫的資源楞黄，并且極易造成數(shù)據(jù)庫服務(wù)器內(nèi)存溢出池凄、拓機(jī)。

2谅辣、連接池原理

• 在服務(wù)器端一次性創(chuàng)建多個(gè)連接修赞，將多個(gè)連接保存在一個(gè)連接池對(duì)象中，當(dāng)應(yīng)用程序的請(qǐng)求需要操作數(shù)據(jù)庫時(shí)桑阶，不會(huì)為請(qǐng)求創(chuàng)建新的連接柏副，而是直接從連接池中獲得一個(gè)連接，操作數(shù)據(jù)庫結(jié)束之后蚣录，并不需要真正關(guān)閉連接割择，而是將連接放回到連接池中。

• 節(jié)省創(chuàng)建連接萎河、釋放連接 資源

3荔泳、自定義連接池

• 編寫連接池需實(shí)現(xiàn)javax.sql.DataSource接口。DataSource接口中定義了兩個(gè)重載的getConnection方法：

    Connection.getConnection() 
  
    Connection.getConnection(String username, String password) 
  

• 自定義一個(gè)類虐杯，實(shí)現(xiàn)DataSource接口玛歌，并實(shí)現(xiàn)連接池功能的步驟：

  • 在自定義類的構(gòu)造函數(shù)中批量創(chuàng)建Connection，并把創(chuàng)建的連接保存到一個(gè)集合對(duì)象中（LinkedList）擎椰。

  • 在自定義類中實(shí)現(xiàn)Connection.getConnection方法支子，讓getConnection方法每次調(diào)用時(shí)，從集合對(duì)象中取出一個(gè)Connection返回給用戶达舒。

  • 當(dāng)用戶使用完Connection值朋，不能調(diào)用Connection.close()方法，而要使用連接池提供關(guān)閉方法巩搏，即將Connection放回到連接池之中（把Connection存入集合對(duì)象中）昨登。

    Connection對(duì)象應(yīng)保證將自己返回到連接池的集合對(duì)象中，而不要把Connection還給數(shù)據(jù)庫贯底。

  • 如果用戶習(xí)慣調(diào)用Connection.close()方法丰辣，則可以使用動(dòng)態(tài)代理來增強(qiáng)原有方法。

• demo:

    public class MyDataSource implements DataSource {
    
        // 鏈表 --- 實(shí)現(xiàn) 棧結(jié)構(gòu) 禽捆、隊(duì)列 結(jié)構(gòu)
        private LinkedList<Connection> dataSources = new LinkedList<Connection>();
    
        public MyDataSource() {
            // 一次性創(chuàng)建10個(gè)連接
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                try {
                    Connection conn = JDBCUtils.getConnection();
                    // 將連接加入連接池中
                    dataSources.add(conn);
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    
        @Override
        public Connection getConnection() throws SQLException {
            // 取出連接池中一個(gè)連接
            final Connection conn = dataSources.removeFirst(); // 刪除第一個(gè)連接返回
            System.out.println("取出一個(gè)連接剩余 " + dataSources.size() + "個(gè)連接笙什！");
            // 將目標(biāo)Connection對(duì)象進(jìn)行增強(qiáng)
            Connection connProxy = (Connection) Proxy.newProxyInstance(conn
                    .getClass().getClassLoader(), conn.getClass().getInterfaces(),
                    new InvocationHandler() {
                        // 執(zhí)行代理對(duì)象任何方法 都將執(zhí)行 invoke
                        @Override
                        public Object invoke(Object proxy, Method method,
                                Object[] args) throws Throwable {
                            if (method.getName().equals("close")) {
                                // 需要加強(qiáng)的方法
                                // 不將連接真正關(guān)閉，將連接放回連接池
                                releaseConnection(conn);
                                return null;
                            } else {
                                // 不需要加強(qiáng)的方法
                                return method.invoke(conn, args); // 調(diào)用真實(shí)對(duì)象方法
                            }
                        }
                    });
            return connProxy;
        }
    
        // 將連接放回連接池
        public void releaseConnection(Connection conn) {
            dataSources.add(conn);
            System.out.println("將連接 放回到連接池中 數(shù)量:" + dataSources.size());
        }
    
        @Override
        public Connection getConnection(String username, String password)
                throws SQLException {
            return null;
        }
    
        @Override
        public PrintWriter getLogWriter() throws SQLException {
            // TODO Auto-generated method stub
            return null;
        }
    
        @Override
        public int getLoginTimeout() throws SQLException {
            // TODO Auto-generated method stub
            return 0;
        }
    
        @Override
        public void setLogWriter(PrintWriter out) throws SQLException {
            // TODO Auto-generated method stub
    
        }
    
        @Override
        public void setLoginTimeout(int seconds) throws SQLException {
            // TODO Auto-generated method stub
    
        }
    
        @Override
        public boolean isWrapperFor(Class<?> iface) throws SQLException {
            // TODO Auto-generated method stub
            return false;
        }
    
        @Override
        public <T> T unwrap(Class<T> iface) throws SQLException {
            // TODO Auto-generated method stub
            return null;
        }
    
    }
  

4睦擂、開源數(shù)據(jù)庫連接池

• 現(xiàn)在很多WEB服務(wù)器(Weblogic, WebSphere, Tomcat)都提供了DataSoruce的實(shí)現(xiàn)，即連接池的實(shí)現(xiàn)杖玲。通常我們把DataSource的實(shí)現(xiàn)顿仇，按其英文含義稱之為數(shù)據(jù)源，數(shù)據(jù)源中都包含了數(shù)據(jù)庫連接池的實(shí)現(xiàn)。

• 也有一些開源組織提供了數(shù)據(jù)源的獨(dú)立實(shí)現(xiàn)：

  • Apache commons-dbcp 數(shù)據(jù)庫連接池

  • C3P0 數(shù)據(jù)庫連接池

  • Apache Tomcat內(nèi)置的連接池（apache dbcp）

• 實(shí)際應(yīng)用時(shí)不需要編寫連接數(shù)據(jù)庫代碼臼闻，直接從數(shù)據(jù)源獲得數(shù)據(jù)庫的連接鸿吆。程序員編程時(shí)也應(yīng)盡量使用這些數(shù)據(jù)源的實(shí)現(xiàn)，以提升程序的數(shù)據(jù)庫訪問性能述呐。

• 原來由jdbcUtil創(chuàng)建連接惩淳，現(xiàn)在由dataSource創(chuàng)建連接，為實(shí)現(xiàn)不和具體數(shù)據(jù)綁定乓搬，因此datasource也應(yīng)采用配置文件的方法獲得連接思犁。

• 在Apache官網(wǎng)下載時(shí)，注意這些開源連接池的版本进肯，要與本地JDK與JDBC版本對(duì)應(yīng)激蹲！

  比如說：Apache Commons DBCP 2.1.1 for JDBC 4.1 (Java 7.0+)

  我在MyEclipse創(chuàng)建工程時(shí)設(shè)置JAVASE-1.6，而現(xiàn)在最新的DBCP版本為2.1.1江掩，它要求的是Java 7.0+学辱，所以在import相關(guān)包時(shí)，會(huì)報(bào)錯(cuò)环形，提示需要configure build path策泣。

  解決方法：下載低版本的兩個(gè)jar包即可。

5抬吟、DBCP連接池

• DBCP 是 Apache 軟件基金組織下的開源連接池實(shí)現(xiàn)萨咕，使用DBCP連接池，需要在build path中增加如下兩個(gè) jar 文件：

  • Commons-dbcp.jar：連接池的實(shí)現(xiàn)

  • Commons-pool.jar：連接池實(shí)現(xiàn)的依賴庫

• Tomcat 的連接池正是采用該連接池來實(shí)現(xiàn)的拗军。該數(shù)據(jù)庫連接池既可以與應(yīng)用服務(wù)器整合使用任洞，也可由應(yīng)用程序獨(dú)立使用。

• 使用DBCP連接池发侵，需要有driverclass交掏、url、username刃鳄、password盅弛，有兩種方法配置：

  • 使用BasicDataSource.setXXX(XXX)方法手動(dòng)設(shè)置四個(gè)參數(shù)

      @Test
      public void demo1() throws SQLException {
          // 使用BasicDataSource 創(chuàng)建連接池
          BasicDataSource basicDataSource = new BasicDataSource();
          // 創(chuàng)建連接池 一次性創(chuàng)建多個(gè)連接池
    
          // 連接池 創(chuàng)建連接 ---需要四個(gè)參數(shù)
          basicDataSource.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver");
          basicDataSource.setUrl("jdbc:mysql:///day14");
          basicDataSource.setUsername("root");
          basicDataSource.setPassword("123");
    
          // 從連接池中獲取連接
          Connection conn = basicDataSource.getConnection();
          String sql = "select * from account";
          PreparedStatement stmt = conn.prepareStatement(sql);
          ResultSet rs = stmt.executeQuery();
    
          while (rs.next()) {
              System.out.println(rs.getString("name"));
          }
    
          JDBCUtils.release(rs, stmt, conn);
      }
    

  • 編寫properties配置文件，在測試代碼中創(chuàng)建Properties對(duì)象加載文件

    dbcp.properties文件：

      driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
      url=jdbc:mysql:///day14
      username=root
      password=123
    

    測試代碼：

      @Test
      public void demo2() throws Exception {
          // 讀取dbcp.properties ---- Properties
          Properties properties = new Properties();
          properties.load(new FileInputStream(this.getClass().getResource(
                  "/dbcp.properties").getFile()));
    
          DataSource basicDataSource = BasicDataSourceFactory
                  .createDataSource(properties);
    
          // 從連接池中獲取連接
          Connection conn = basicDataSource.getConnection();
          String sql = "select * from account";
          PreparedStatement stmt = conn.prepareStatement(sql);
          ResultSet rs = stmt.executeQuery();
    
          while (rs.next()) {
              System.out.println(rs.getString("name"));
          }
    
          JDBCUtils.release(rs, stmt, conn);
    
      }
    

6叔锐、C3P0連接池

• 使用C3P0連接池挪鹏，需要在build path中添加一個(gè)jar包：c3p0-版本號(hào).jar

• Basic Pool Configuration 基本屬性

  • acquireIncrement 當(dāng)連接池連接用完了，根據(jù)該屬性決定一次性新建多少連接

  • initialPoolSize 初始化一次性創(chuàng)建多少個(gè)連接

  • maxPoolSize 最大連接數(shù)

  • maxIdleTime 最大空閑時(shí)間愉烙，當(dāng)連接池中連接經(jīng)過一段時(shí)間沒有使用讨盒，根據(jù)該數(shù)據(jù)進(jìn)行釋放

    maxIdleTime

    Default: 0

    Seconds a Connection can remain pooled but unused before being discarded. Zero means idle connections never expire. [See "Basic Pool Configuration"]

  • minPoolSize 最小連接池尺寸
    

  • 總而言之：當(dāng)創(chuàng)建連接池時(shí)，一次性創(chuàng)建initialPoolSize 個(gè)連接步责，當(dāng)連接使用完一次性創(chuàng)建 acquireIncrement 個(gè)連接返顺，連接最大數(shù)量 maxPoolSize 禀苦，當(dāng)連接池連接數(shù)量大于 minPoolSize ，經(jīng)過maxIdleTime 連接沒有使用遂鹊， 該連接將被釋放振乏。

• 使用C3P0連接池，同樣有兩種方法配置

  • 手動(dòng)配置（除了設(shè)置四個(gè)必須的參數(shù)秉扑，還可以設(shè)置Basic Pool Configuration）

      @Test
      public void demo1() throws Exception {
          // 創(chuàng)建一個(gè)連接池
          ComboPooledDataSource dataSource = new ComboPooledDataSource();
          // 手動(dòng)設(shè)置四個(gè)參數(shù)
          dataSource.setDriverClass("com.mysql.jdbc.Driver");
          dataSource.setJdbcUrl("jdbc:mysql:///day14");
          dataSource.setUser("root");
          dataSource.setPassword("123");
    
          //dataSource.setMaxPoolSize(40); // 手動(dòng)設(shè)置Basic Pool Configuration
    
          Connection conn = dataSource.getConnection();
          String sql = "select * from account";
          PreparedStatement stmt = conn.prepareStatement(sql);
    
          ResultSet rs = stmt.executeQuery();
    
          while (rs.next()) {
              System.out.println(rs.getString("name"));
          }
    
          JDBCUtils.release(rs, stmt, conn);
      }
    

  • 使用c3p0-config.xml配置：

    c3p0-config.xml文件：

      <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
      <c3p0-config>
          <default-config> <!-- 默認(rèn)配置 -->
              <property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property>
              <property name="jdbcUrl">jdbc:mysql:///day14</property>
              <property name="user">root</property>
              <property name="password">123</property>
              
              <property name="acquireIncrement">10</property>
              <property name="initialPoolSize">10</property>
              <property name="maxPoolSize">100</property>
              <property name="maxIdleTime">60</property>
              <property name="minPoolSize">5</property>
          </default-config>
          <named-config name="itcast">   <!-- 自定義配置 -->
              <property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property>
              <property name="jdbcUrl">jdbc:mysql:///day14</property>
              <property name="user">root</property>
              <property name="password">123</property>
              
              <property name="acquireIncrement">10</property>
              <property name="initialPoolSize">10</property>
              <property name="maxPoolSize">100</property>
              <property name="maxIdleTime">60</property>
              <property name="minPoolSize">5</property>
          </named-config>
      </c3p0-config>
    

    測試代碼：

      @Test
      public void demo2() throws SQLException {
          // 使用c3p0配置文件
          // 自動(dòng)加載src/c3p0-config.xml慧邮，不需要像前文的dbcpconfig.properties那樣加載配置文件！
      
          // ComboPooledDataSource dataSource = new ComboPooledDataSource(); // 使用默認(rèn)配置
          ComboPooledDataSource dataSource = new ComboPooledDataSource("itcast"); // 使用自定義配置
    
          Connection conn = dataSource.getConnection();
          String sql = "select * from account";
          PreparedStatement stmt = conn.prepareStatement(sql);
    
          ResultSet rs = stmt.executeQuery();
    
          while (rs.next()) {
              System.out.println(rs.getString("name"));
          }
    
          JDBCUtils.release(rs, stmt, conn);
      }
    

7舟陆、Tomcat內(nèi)置連接池

• 因?yàn)門omcat和 dbcp 都是Apache公司項(xiàng)目误澳，Tomcat內(nèi)部連接池就是dbcp。

• Tomcat支持Servlet吨娜、JSP等脓匿，類似于容器，但并不支持所有JavaEE規(guī)范宦赠，JNDI就是JavaEE規(guī)范之一陪毡。

• 開發(fā)者通過JNDI方式可以訪問Tomcat內(nèi)置連接池。

使用Tomcat內(nèi)置連接池的前提

• 將web工程部署到Tomcat三種方式： 配置server.xml <Context> 元素勾扭、配置獨(dú)立xml文件 <Context> 元素 毡琉、直接將網(wǎng)站目錄復(fù)制Tomcat/webapps
  虛擬目錄 ---- <Context> 元素

• 若想使用Tomcat內(nèi)置連接池，必須要在Context元素中添加Resource標(biāo)簽妙色，具體代碼如下：

    <Context>
        <Resource name="jdbc/TestDB" auth="Container" type="javax.sql.DataSource"
                   maxActive="100" maxIdle="30" maxWait="10000"
                   username="root" password="123" driverClassName="com.mysql.jdbc.Driver"
                   url="jdbc:mysql://localhost:3306/day14"/>
    </Context>
  

• 在哪里配置元素桅滋？有三個(gè)位置可以配置：

  1. tomcat安裝目錄/conf/context.xml --------- 對(duì)當(dāng)前Tomcat內(nèi)部所有虛擬主機(jī)中任何工程都有效

  2. tomcat安裝目錄/conf/Catalina/虛擬主機(jī)目錄/context.xml -------- 對(duì)當(dāng)前虛擬主機(jī)任何工程都有效

  3. 在web工程根目錄/META-INF/context.xml ------- 對(duì)當(dāng)前工程有效 （常用！）

     具體做法：MyEclipse中身辨，在項(xiàng)目根目錄的WebRoot/META-INF中丐谋，新建context.xml文件，配置代碼如下：

      <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
      <!-- tomcat啟動(dòng)時(shí)煌珊，加載該配置文件号俐，創(chuàng)建連接池，將連接池保存tomcat容器中 -->
      <Context>
      <Resource name="jdbc/TestDB" auth="Container" type="javax.sql.DataSource"
                     maxActive="100" maxIdle="30" maxWait="10000"
                     username="root" password="123" driverClassName="com.mysql.jdbc.Driver"
                     url="jdbc:mysql://localhost:3306/day14"/>
      </Context>
     

JNDI技術(shù)簡介

• JNDI(Java Naming and Directory Interface)定庵，Java命名和目錄接口吏饿，它對(duì)應(yīng)于J2SE中的javax.naming包，

• 這套API的主要作用在于：它可以把Java對(duì)象放在一個(gè)容器中（支持JNDI容器 Tomcat）蔬浙，并為容器中的java對(duì)象取一個(gè)名稱猪落，以后程序想獲得Java對(duì)象，只需通過名稱檢索即可畴博。

• 其核心API為Context笨忌，它代表JNDI容器，其lookup方法為檢索容器中對(duì)應(yīng)名稱的對(duì)象俱病。

使用JNDI訪問Tomcat內(nèi)置連接池

1. 將數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)的jar包復(fù)制到Tomcat安裝目錄/lib中官疲，這樣Tomcat服務(wù)器才能找到數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)杂曲。

2. 編寫訪問JNDI程序，運(yùn)行在Tomcat內(nèi)部袁余，所以通常是運(yùn)行在Servlet、JSP中咱揍。

3. 在Tomcat啟動(dòng)時(shí)颖榜，自動(dòng)加載配置文件（context.xml），創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫連接池煤裙，該連接池由Tomcat管理掩完。

JNDI原理.jpg

4. demo：

    public class TomcatServlet extends HttpServlet {
    
        public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
                throws ServletException, IOException {
            try {
                // 創(chuàng)建檢索對(duì)象
                Context initCtx = new InitialContext();
                // 默認(rèn)查找頂級(jí)java，名稱串固定：java:comp/env
                Context envCtx = (Context) initCtx.lookup("java:comp/env");
                // 根據(jù)設(shè)置的名稱查找連接池對(duì)象
                DataSource ds = (DataSource) envCtx.lookup("jdbc/TestDB");
    
                // 獲得連接池中一個(gè)連接硼砰，接下來的代碼和連接池?zé)o關(guān)
                Connection conn = ds.getConnection();
                String sql = "select * from account";
                PreparedStatement stmt = conn.prepareStatement(sql);
                ResultSet rs = stmt.executeQuery();
    
                while (rs.next()) {
                    System.out.println(rs.getString("name"));
                }
    
                JDBCUtils.release(rs, stmt, conn);
            } catch (NamingException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
    
        }
    
        public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
                throws ServletException, IOException {
            doGet(request, response);
        }
    
    }
   

JDBC文集：

1. Java 與數(shù)據(jù)庫的橋梁——JDBC：http://www.reibang.com/p/c0acbd18794c

2. JDBC 進(jìn)階——連接池：http://www.reibang.com/p/ad0ff2961597

3. JDBC 進(jìn)階——元數(shù)據(jù)：http://www.reibang.com/p/36d5d76342f1

4. JDBC框架——DBUtils：http://www.reibang.com/p/10241754cdd7