數據庫鏈接池技術詳解

時間  2019-12-01
標籤 數據庫 鏈接 技術 詳解 欄目 SQL 简体版
原文   原文鏈接

前言

今天來說一下數據庫鏈接池技術．其實這個名詞也就是聽起來高大上一點，實際上並非很複雜的內容，相信在個人講解下，而且本身實際的將代碼寫一遍以後，可以對這項技術有較爲深入的理解．廢話很少說，開始講解．java

數據庫鏈接池技術概述

所謂的數據庫鏈接池技術，就是用來分配，管理，釋放數據庫鏈接的．你也許會問，好像我直接用JDBC也可以實現這些功能吧． 嗯，你說的沒錯，JDBC確實也能夠，可是，你記不記得，咱們使用JDBC技術的時候，每次用完了，是否是都會將鏈接關閉；等到下一次再用的時候，是否是都得將數據庫鏈接再打開？ 實際上，數據庫連接資源是十分寶貴的，咱們在小型的項目中還看不出來，在高併發的項目中，你會發現，這樣頻繁的打開和關閉數據庫連接是對服務器的一種摧殘，十分影響效率． 那麼，數據庫鏈接池是如何作的呢？ 實現思路是這樣的：在每次有訪問的時候，數據庫鏈接池會給用戶分配一個數據庫鏈接，當用戶用完了鏈接以後，鏈接池再將鏈接回收，放回一個鏈接集合中． 原理就是這樣的，咱們來看一下這張圖加深印象 mysql

這裏寫圖片描述
這樣你可能仍是不太清楚，並且，數據庫鏈接池要考慮的東西要比上面說的更復雜，不過不要懼怕，我經過實際的代碼來幫你理解一下． 備註：下面的代碼是本身實現一個簡單的數據庫鏈接池，着重瞭解數據庫鏈接池的原理．

本身實現一個數據庫鏈接池

注意：下面的代碼我是分塊講解的，你一個個粘貼下來，最後確定也是能運行的，爲了方便，我會在講完以後，給出完整的實現代碼．sql

  • 定義初始化鏈接數目，最大鏈接數以及當前已經鏈接的數目 一開始，當數據庫鏈接池啓動的時候，爲了實現上面的需求，咱們確定是要先給出幾個已經完成的鏈接的，這樣用戶訪問的時候就能直接拿到了；此外，當某一段時間的訪問用戶超過我定義的鏈接池中的鏈接個數，確定是要額外新建鏈接給用戶使用；固然，這個新建的鏈接確定是不能無限制的，不然仍是會很影響效率的，因此，咱們還要定義最大的鏈接數．
private final int init_count = 3; //初始化連接數目
private final int max_count = 6; //最大鏈接數
private int current_count = 0; //到當前鏈接數
複製代碼
  • 那麼，咱們一開始新建的鏈接池要放在哪裏供用戶使用呢？確定是要建立一個鏈接集合的，這樣的操做比較方便．至於爲何要使用LinkedList這樣一個集合，一會就會介紹的．
private LinkedList<Connection> pool = new LinkedList<Connection>();
複製代碼
  • 剛纔說了，一開始咱們確定是要初始化鏈接給用戶使用的，那麼，就須要在鏈接池啓動的時候就新建必定數量的連接．分析後發現，放在構造函數中初始化連接是最好不過的了，最後再將鏈接放在連接集合中．
//構造函數，初始化連接放入鏈接池
 public MyPool() {
     for (int i=0;i<init_count;i++){
         //記錄當前鏈接數
         current_count++;
         //createConnection是自定義的建立連接函數．
         Connection connection = createConnection();
         pool.addLast(connection);
     }
 }
複製代碼
  • 建立一個新的鏈接，這個就沒啥好說的了，畢竟你要的連接都是從這來的．
public Connection createConnection() {
	Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
	Connection connection =DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/keyan","root","root");
	return connection;
｝
複製代碼
  • 獲取連接 當用戶來訪問的時候，咱們確定是要給用戶一個鏈接的，若是池中沒有鏈接了（全部鏈接均被佔用），那麼就要建立新的鏈接，使用createConnection()函數，固然，這個鏈接的個數確定是不能超過最大鏈接數的．若是不知足這兩個條件，那麼直接拋出異常．
public Connection getConnection() {
     if (pool.size() > 0){
         //removeFirst刪除第一個而且返回
         //如今你必定看懂了我說的爲什要用LinkedList了吧，由於下面的這個
         //removeFirst()方法會將集合中的第一個元素刪除，可是還會返回第一個元素
         //這樣就省去了咱們不少沒必要要的麻煩
         return pool.removeFirst();
     }
     if (current_count < max_count){
         //記錄當前使用的鏈接數
         current_count++;
         //建立連接
         return createConnection();
     }
     throw new RuntimeException("當前連接已經達到最大鏈接數");
}
複製代碼
  • 釋放資源 當用戶使用完了鏈接以後，咱們要作的並非關閉鏈接，而是將鏈接從新放入資源池LinkedList之中，這樣就省去了一遍又一遍的鏈接關閉．這個就是鏈接池的核心內容．是否是很簡單？
public void releaseConnection(Connection connection){
    if (pool.size() < init_count){
        pool.addLast(connection);
        current_count--;
    }else {
        try {
            connection.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
複製代碼

整個的實現過程就是這樣的，下面我把所有的代碼貼出來，方便你們學習．數據庫

//單元測試
@Test
public class MyPool {
    private final int init_count = 3; //初始化連接數目
    private final int max_count = 6; //最大
    private int current_count = 0; //到當前鏈接數
    //鏈接池，用來存放初始化連接
    private LinkedList<Connection> pool = new LinkedList<Connection>();

    //構造函數，初始化連接放入鏈接池
    public MyPool() {
        for (int i=0;i<init_count;i++){
            //記錄當前鏈接數
            current_count++;
            Connection connection = createConnection();
            pool.addLast(connection);
        }
    }

    //建立新的鏈接
    public Connection createConnection() {
        try {
            Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
            Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/keyan","root","root");
            return connection;
        }catch (Exception e){
            System.out.println("數據庫連接異常");
            throw new RuntimeException();
        }
    }

    //獲取連接
    public Connection getConnection() {
        if (pool.size() > 0){
            //removeFirst刪除第一個而且返回
            return pool.removeFirst();
        }
        if (current_count < max_count){
            //記錄當前使用的鏈接數
            current_count++;
            //建立連接
            return createConnection();
        }
        throw new RuntimeException("當前連接已經達到最大鏈接數");
    }

    //釋放連接
    public void releaseConnection(Connection connection){
        if (pool.size() < init_count){
            pool.addLast(connection);
            current_count--;
        }else {
            try {
                connection.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
｝
複製代碼

本身跑了一遍代碼以後，你是否是發現原來看起來很複雜的技術，並不像咱們想得那樣？ 好了，介紹完了基本的數據庫鏈接池技術原理以後，咱們就要介紹兩個開源的優秀的數據鏈接池技術． 其實，真正的數據庫鏈接池要考慮的東西比咱們剛纔寫的這玩意複雜，現階段不須要咱們寫這樣複雜的東西，不過若是你感興趣的話，能夠看看數據庫鏈接池的源代碼－－沒錯，這兩個鏈接池都是開源的．OK，接下來就開始吧！tomcat

優秀的數據庫鏈接池

首先，sun公司規定，鏈接池技術需實現javax.sql.DataSource接口，也就是說，若是你要本身實現數據庫鏈接池，那麼就必須實現這個接口．是否是很牛比的樣子，實際上，做爲標準制定方，sun公司仍是有不少要求的，這是做爲標準制定者的權利，因此，企業或者國家每每會對一些關鍵技術標準的制定打得頭破血流．額，扯遠了．．．bash

DBPC

其實，你可能不知道，若是你的tomcat通過特殊的配置，也是能夠做爲數據庫鏈接池使用的，由於tomcat內置的就是DBPC.. 想要使用DBPC，你必須導入三個jar文件：commons-dbcp2-2.2.0.jar，commons-pool2-2.5.0.jar，commons-logging-1.2.jar．我想，以你的聰明才智，想要獲取這三個jar文件，必定是小菜一疊，這是一個軟件開發者的必備技能－－學會如何搜索． 使用起來就很是簡單了.使用的方式主要有兩種，一種是硬編碼的方式，就是本身手動設置各類參數，另一種就是配置相應的配置文件，而後載入就好了．服務器

硬編碼實現DBPC

BasicDataSource dataSource = new BasicDataSource();
//參數配置:初始化鏈接數，最大鏈接數，鏈接字符串，驅動，用戶，密碼
dataSource.setInitialSize(3);   //最大初始化連接
dataSource.setMaxTotal(6);      //最大連接
dataSource.setMaxIdle(3000);    //最大空閒時間
dataSource.setUrl("jdbc:mysql:///keyan");   //url
dataSource.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver");
dataSource.setUsername("root");
dataSource.setPassword("root");

//獲取連接
Connection connection = dataSource.getConnection();
connection.prepareStatement("SELECT * FROM e_person").execute();
connection.close();
複製代碼

使用查詢的時候，只須要按照原來JDBC的操做方式就好了，這個沒啥好說的，按照我上面的配置方式實現就好了，必定不要忘記導入包．微信

配置文件方式實現

//建立properties配置文件
Properties properties = new Properties();
//獲取文件流
InputStream in = DBCPTest.class.getResourceAsStream("db.properties");
//加載配置文件
properties.load(in);
//建立數據源對象
BasicDataSource dataSource = BasicDataSourceFactory.createDataSource(properties);

//獲取連接
Connection connection = dataSource.getConnection();
ResultSet resultSet = connection.prepareStatement("SELECT * FROM e_person").executeQuery();
while (resultSet.next()){
   System.out.println(resultSet.getString("work_name"));
}
connection.close();
複製代碼

上面是基本的操做流程，下面咱們看一下這個xml文件的配置 文件db.properties併發

url=jdbc:mysql:///keyan
driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
username=root
password=root
initialSize=3
maxActive=6
maxIdle=3000
複製代碼

特別要注意的一點是，這個配置文件必定要放在和你的這DBPC類放在同一個包下． 都完成了以後，直接用就能夠了．函數

C3P0

c3p0一樣是很是優秀的鏈接池技術，這個須要導入的文件比較少，只有一個c3p0-0.9.1.2.jar．本身去網站上找一下就行了． 使用c3p0一樣是有兩種方式，分別也是硬編碼方式和配置文件方式．

硬編碼方式

//配置相關的參數
ComboPooledDataSource dataSource = new ComboPooledDataSource();
dataSource.setJdbcUrl("jdbc:mysql:///keyan");
dataSource.setDriverClass("com.mysql.jdbc.Driver");
dataSource.setUser("root");
dataSource.setPassword("root");
dataSource.setInitialPoolSize(3);
dataSource.setMaxPoolSize(6);
dataSource.setMaxIdleTime(1000);

Connection connection = dataSource.getConnection();
//sql語句
ResultSet resultSet = connection.prepareStatement("SELECT * FROM e_project").executeQuery();
while (resultSet.next()){
   System.out.println(resultSet.getString("project_name"));
}
connection.close();
複製代碼

和上面同樣，簡單的使用一下就好了，知道如何使用就行．至於更加深層次的東西，有興趣的話慢慢研究吧．

配置文件方式

ComboPooledDataSource dataSource = new ComboPooledDataSource();
Connection connection = dataSource.getConnection();
ResultSet resultSet = connection.prepareStatement("SELECT * FROM e_project").executeQuery();
while (resultSet.next()){
    System.out.println(resultSet.getString("project_name"));
}
connection.close();
複製代碼

乍一看，你可能會問，不是配置文件方式實現嗎？沒錯，只是這個是隱式的調用，不須要你實現，只須要新建一個ComboPooledDataSource對象就好了，默認調用xml文件，文件路徑是src根目錄．也就是說，你只須要將配置文件寫在src目錄下就好了．重點是如何寫這個xml文件． 注意，文件名c3p0-config.xml，這個文件名不能改，必須是這個，文件路徑必須是src根目錄，不然讀取不到．

<c3p0-config>
    <default-config>
        <property name="jdbcUrl">jdbc:mysql://localhost:3306/test</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>
</c3p0-config>
複製代碼

配置文件的參數大致上用到的就這麼多，固然，你也能夠去找一下相關的資料，瞭解一下更加詳細的參數意義，這些參數，我麼平常使用足夠了．

補充內容：數據庫鏈接池的優勢

資源重用

因爲數據庫鏈接得以重用，避免了頻繁建立，釋放鏈接引發的大量性能開銷。在減小系統消耗的基礎上，另外一方面也增長了系統運行環境的平穩性。

更快的系統反應速度

數據庫鏈接池在初始化過程當中，每每已經建立了若干數據庫鏈接置於鏈接池中備用。此時鏈接的初始化工做均已完成。對於業務請求處理而言，直接利用現有可用鏈接，避免了數據庫鏈接初始化和釋放過程的時間開銷，從而減小了系統的響應時間

新的資源分配手段

對於多應用共享同一數據庫的系統而言，可在應用層經過數據庫鏈接池的配置，實現某一應用最大可用數據庫鏈接數的限制，避免某一應用獨佔全部的數據庫資源

統一的鏈接管理，避免數據庫鏈接泄露：

在較爲完善的數據庫鏈接池實現中，可根據預先的佔用超時設定，強制回收被佔用鏈接，從而避免了常規數據庫鏈接操做中可能出現的資源泄露

結語

感謝您的閱讀，歡迎指正博客中存在的問題，也能夠跟我聯繫，一塊兒進步，一塊兒交流！

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