连接池
第1章 自定义连接池
1.1 连接池概念
我们现实生活中每日三餐。我们并不会吃一餐饭就将碗丢掉，而是吃完饭后将碗放到碗柜中，下一餐接着使用。目的是重复利用碗，我们的数据库连接也可以重复使用，可以减少数据库连接的创建次数。提高数据库连接对象的使用率。连接池的概念: 连接池是创建和管理数据库连接的缓冲池技术。连接池就是一个容器，连接池中保存了一些数据库连接，这些连接是可以重复使用的。
1.2 没有连接池的现状之前JDBC访问数据库的步骤：
创建数据库连接 →运行SQL语句→关闭连接 每次数据库访问执行这样重复的动作
每次创建数据库连接的问题
获取数据库连接需要消耗比较多的资源，而每次操作都要重新获取新的连接对象，执行一次操作就把连接关闭，而数据库创建连接通常需要消耗相对较多的资源，创建时间也较长。这样数据库连接对象的使用率低。假设网站一天10万访问量，数据库服务器就需要创建10万次连接，极大的浪费数据库的资源，并且极易造成数据库服务器内存溢出1.3 连接池解决现状问题的原理
连接池在初始化的时候会默认存放n个连接对象并存放到一个容器(LinkedList)中当需要连接的时候，如果连接池中有连接就直接从连接池中获取，如果连接池中没有则新创建连接，如果连接数大于最大连接数时，如果再有请求需要获取连接则将其添加到等待队列对于新创建的连接，一般不会直接销毁，它将被放到连接池中等待重复使用,只有当空闲超时后被释放。对于原本就在连接池中的连接对象，用完之后直接放回连接池中连接池中的连接数在空闲时会逐渐趋近于最小连接数(核心连接数),连接池在满载时的连接数会接近最大连接数。数据库连接池相关API Java为数据库连接池提供了公共的接口: javax.sql.DataSource，各个厂商需要让自己的连接池实现这个接口。这样应用程序可以方便的切换不同厂商的连接池。
数据源(连接池)接口：javax.sql.DataSource中的方法
Connection getConnection() 从连接池中取出一个连接。常见的连接池: C3P0、Druid、DBCP等
1.4自定义连接池的要求
在连接池初始化的时候默认存放n个连接对象当需要连接时，如果连接池中有连接则直接从连接池中获取，没有则新创建原本就在连接池中的连接，用完之后直接还回连接池中。从连接池的头部获取连接，从连接池的尾部归还连接对于新创建的连接，用完之后直接销毁。1.4.1自定义连接池第一个版本
定义一个MyThreadPool类,该类有一个成员变量pool是LinkedList类型，用于存放连接对象的容器。 该类有两个方法，分别用于获取连接对象和归还连接对象 2.1. 获取连接的方法:当pool的长度大于零时从pool中获取(调用removeFirst()方法),当pool的长度小于等于零的时候，创建一个Connection对象2.2. 归还连接的方法:调用pool的addLast()方法 该版本的缺点:如果连接不是原本就在连接池中的连接，也会归还到连接池中去，造成了连接池的体积越来越庞大，内存占用越来越多。 解决方法:是原本就在连接池中的连接就归还到连接池中，是新创建的连接就直接销毁。public class MyConnectionPool { private LinkedList pool = new LinkedList<>(); private String password = “123”; private String user = “root”; private String url = “jdbc:mysql://localhost:3306/day09_1”; static{ //注册驱动 try { Class.forName(“com.mysql.jdbc.Driver”); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } } public MyConnectionPool() throws SQLException{ //初始化的时候，往容器中存放五个连接对象 for(int i=0;i<5;i++){ Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password); pool.add(conn); } } public Connection getConnectionFromPool() throws SQLException{ //从pool的头部拿连接 //如果池子中有连接，就直接从池子中取 Connection connection = null; if (pool.size() > 0) { connection = pool.removeFirst(); }else { //池子中没有连接了 //先等待，等待超时之后，就新创建连接 connection = DriverManager.getConnection(url, user, password); } return connection; } public int getCount(){ return pool.size(); } public void addBack(Connection conn){ //如果是原本就在池子中的，就归还到池子中 //如果是新创建的连接，就直接销毁 pool.addLast(conn); } }
1.4.2自定义连接池第二个版本
自定义一个MyConnection类实现Connection接口,初始化连接池对象的时候往容器中存入n个MyConnection的对象。而新创建Connection的时候，则创建MySQL驱动中实现类的对象，这样就能区分拿个连接是新创建的或者是原本就在连接池中的了。 在归还连接的时候，使用instance of 判断如果该对象是MyConnection类型则归还到连接池中，否则直接销毁。 该版本缺点:初始化存放在连接池中MyConnection对象的方法都是空实现 解决方法:将MySQL驱动中实现类的对象传入到MyConnection类中，去帮助MyConnection类实现方法/**
优化:区分原本就在池子中的连接和新创建的连接*/ public class MyConnectionPool2 { private LinkedList pool = new LinkedList<>(); private String password = “123”; private String user = “root”; private String url = “jdbc:mysql://localhost:3306/day09_1”; static{ //注册驱动 try { Class.forName(“com.mysql.jdbc.Driver”); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } } public MyConnectionPool2() throws SQLException{ //初始化的时候，往容器中存放五个连接对象------>我们自定义的MyConnection的对象 for(int i=0;i<5;i++){ Connection connection = DriverManager.getConnection(url, user, password); Connection conn = new MyConnection(connection); pool.add(conn); } } public Connection getConnectionFromPool() throws SQLException{ //从pool的头部拿连接 //如果池子中有连接，就直接从池子中取 Connection connection = null; if (pool.size() > 0) { connection = pool.removeFirst(); }else { //池子中没有连接了 //先等待，等待超时之后，就新创建连接 connection = DriverManager.getConnection(url, user, password); } return connection; } public int getCount(){ return pool.size(); } public void addBack(Connection conn) throws SQLException{ //如果是原本就在池子中的，就归还到池子中 //如果是新创建的连接，就直接销毁 //判断是原本就在池子中的还是新创建的 if (conn instanceof MyConnection) { //原本就在池子中的 pool.addLast(conn); }else { //新创建的，就直接销毁 conn.close(); } } }
public class MyConnection implements Connection{ @Override public void close() throws SQLException {
} public MyConnection() { } @Override public <T> T unwrap(Class<T> iface) throws SQLException { return null; } @Override public boolean isWrapperFor(Class<?> iface) throws SQLException { return false; } @Override public Statement createStatement() throws SQLException { return null; } @Override public PreparedStatement prepareStatement(String sql) throws SQLException { return null; } ......所有方法都是空实现}
1.4.3自定义连接池第三个版本
从MyConnection类的构造函数中传入MySQL驱动中Connection的实现类的对象。 MyConnection类中需要实现的方法都由传入的connection对象来进行完成。 该版本的缺点:1.代码不够漂亮2.没有遵循sun公司的规则，即没有实现DataSource接口public class MyConnection implements Connection{ private Connection conn; public MyConnection(Connection conn) { this.conn = conn; } public MyConnection() { } @Override public T unwrap(Class iface) throws SQLException { return null; }
@Override public boolean isWrapperFor(Class<?> iface) throws SQLException { return false; } @Override public Statement createStatement() throws SQLException { return conn.createStatement(); } @Override public PreparedStatement prepareStatement(String sql) throws SQLException { return conn.prepareStatement(sql); } @Override public CallableStatement prepareCall(String sql) throws SQLException { return conn.prepareCall(sql); } ......所有方法都由传入的connection对象实现}
1.4.4自定义连接池第四个版本
1.1.1. 让连接池类实现DataSource接口，并实现所有方法
1.1.2. 重写MyConnection类的close()方法，让其对象调用close()方法的时候完成将该对象归还到连接池中去。
public class MyConnectionPool4 implements DataSource{ private LinkedList<Connection> pool = new LinkedList<>(); private String password = "123"; private String user = "root"; private String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/day09_1"; static{ //注册驱动 try { Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } } public MyConnectionPool4() throws SQLException{ //初始化的时候，往容器中存放五个连接对象------>我们自定义的MyConnection的对象 for(int i=0;i<5;i++){ Connection connection = DriverManager.getConnection(url, user, password); Connection conn = new MyConnection(connection,pool); pool.add(conn); } } @Override public Connection getConnection() throws SQLException { //从pool的头部拿连接 //如果池子中有连接，就直接从池子中取 Connection connection = null; if (pool.size() > 0) { connection = pool.removeFirst(); }else { //池子中没有连接了 //先等待，等待超时之后，就新创建连接 connection = DriverManager.getConnection(url, user, password); } return connection; } ......其它方法都空实现 } public class MyConnection implements Connection{ private Connection conn; private LinkedList<Connection> pool; public MyConnection(Connection conn,LinkedList<Connection> pool) { this.conn = conn; this.pool = pool; } public MyConnection(Connection conn) { this.conn = conn; } @Override public void close() throws SQLException { //重写这个close()方法，让其在调用这个close()方法的时候，将当前这个调用的连接对象归还到池子中 pool.addLast(this); } public MyConnection() { } @Override public <T> T unwrap(Class<T> iface) throws SQLException { return null; } @Override public boolean isWrapperFor(Class<?> iface) throws SQLException { return false; } @Override public Statement createStatement() throws SQLException { return conn.createStatement(); } @Override public PreparedStatement prepareStatement(String sql) throws SQLException { return conn.prepareStatement(sql); } @Override public CallableStatement prepareCall(String sql) throws SQLException { return conn.prepareCall(sql); } ......除了close()方法之外，其它方法都用传入的connection对象实现 }1.5代理模式
1.5.1代理模式的概念
ProxyPattern（即：代理模式），23种常用的面向对象软件的设计模式之一 代理模式的定义：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。在某些情况下，一个对象不适合或者不能直接引用另一个对象，而代理对象可以在客户和目标对象之间起到中介的作用。 意义：为某个对象提供一个代理，以控制对这个对象的访问。 代理类和委托类有共同的父类或父接口，这样在任何使用委托类对象的地方都可以用代理对象替代。也可以增强一个类中的某个方法.或者对程序进行扩展在调用核心方法之前做前置处理，调用完核心方法之后做后置处理。1.5.2代理模式的组成部分
代理接口:代理类和被委托类(被代理类)共同实现的接口 委托类:被代理的类,用于处理核心业务 代理类::负责对请求的预处理、过滤、将请求分派给委托类处理、以及委托类执行完请求后的后续处理。1.5.3代理模式的分类
1.5.3.1静态代理
概念:由程序员创建或工具生成代理类的源码，再编译代理类。所谓静态也就是在程序运行前就已经存在代理类的字节码文件，代理类和委托类的关系在运行前就确定了。缺点: 代理对象的一个接口只服务于一种类型的对象，如果要代理的方法很多，势必要为每一种方法都进行代理，静态代理在程序规模稍大时就无法胜任了。如果接口增加一个方法，除了所有委托类需要实现这个方法外，所有代理类也需要实现此方法。增加了代码维护的复杂度。1.5.3.2动态代理
概念:动态代理与静态代理模式原理是一样的，只是动态代理类的源码是在程序运行期间由JVM根据反射等机制动态的生成，所以不存在代理类的字节码文件。代理者和委托者的关系是在程序运行时确定。与动态代理相关的APIjava.lang.reflect.Proxy:这是 Java 动态代理机制生成的所有动态代理类的父类，它提供了一组静态方法来为一组接口动态地生成代理对象。 Proxy.newProxyInstance(loader,interfaces,invacationHandler)
java.lang.reflect.InvocationHandler,这是调用处理器接口，它自定义了一个 invoke 方法，用于集中处理在动态代理类对象上的方法调用，通常在该方法中实现对委托类的代理访问。每次生成动态代理类对象时都要指定一个对应的调用处理器对象。
public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler{ //缺少了委托者对象 private Object object;//委托者
public MyInvocationHandler(Object object) { super(); this.object = object; } @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { //每次代理者调用方法都会触发invoke()方法 //proxy参数代表代理者本身,method参数代表代理者当前调用的方法,args代表代理者调用方法时传入的参数 //invoke()方法的返回值就是代理者调用的方法的返回值 }}
第二章C3P0连接池
2.1 C3P0连接池简介
C3P0地址：https://sourceforge.net/projects/c3p0/?source=navbar C3P0是一个开源的连接池。Hibernate框架，默认推荐使用C3P0作为连接池实现。 C3P0的jar包：c3p0-0.9.1.2.jar
2.2 常用的配置参数解释
常用的配置参数：
参数 说明 initialPoolSize 初始连接数 maxPoolSize 最大连接数 checkoutTimeout 最大等待时间 maxIdleTime 最大空闲回收时间
初始连接数：刚创建好连接池的时候准备的连接数量 最大连接数：连接池中最多可以放多少个连接 最大等待时间：连接池中没有连接时最长等待时间 最大空闲回收时间：连接池中的空闲连接多久没有使用就会回收
完整参数
2.3C3P0连接池基本使用
2.3.1 C3P0配置文件
我们看到要使用C3P0连接池，需要设置一些参数。那么这些参数怎么设置最为方便呢？使用配置文件方式。配置文件的要求：
文件名：c3p0-config.xml放在源代码即src目录下配置方式一：使用默认配置（default-config）配置方式二：使用命名配置（named-config）配置文件c3p0-config.xml
<c3p0-config> <!-- 使用默认的配置读取连接池对象 --> <default-config> <!-- 连接参数 --> <property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property> <property name="jdbcUrl">jdbc:mysql://localhost:3306/day25</property> <property name="user">root</property> <property name="password">root</property> <!-- 连接池参数 --> <property name="initialPoolSize">5</property> <property name="maxPoolSize">10</property> <property name="checkoutTimeout">2000</property> <property name="maxIdleTime">1000</property> </default-config> <named-config name="itheimac3p0"> <!-- 连接参数 --> <property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property> <property name="jdbcUrl">jdbc:mysql://localhost:3306/day25</property> <property name="user">root</property> <property name="password">root</property> <!-- 连接池参数 --> <property name="initialPoolSize">5</property> <property name="maxPoolSize">15</property> <property name="checkoutTimeout">2000</property> <property name="maxIdleTime">1000</property> </named-config> </c3p0-config>2.3.2 API介绍
com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource类表示C3P0的连接池对象，常用2种创建连接池的方式：1.无参构造，使用默认配置，2.有参构造，使用命名配置
public ComboPooledDataSource() 无参构造使用默认配置（使用xml中default-config标签中对应的参数） public ComboPooledDataSource(String configName) 有参构造使用命名配置（configName：xml中配置的名称，使用xml中named-config标签中对应的参数） public Connection getConnection() throws SQLException 从连接池中取出一个连接2.3.3 使用步骤
导入jar包c3p0-0.9.1.2.jar编写c3p0-config.xml配置文件，配置对应参数将配置文件放在src目录下创建连接池对象ComboPooledDataSource，使用默认配置或命名配置从连接池中获取连接对象使用连接对象操作数据库关闭资源2.3.4 注意事项
C3P0配置文件名称必须为c3p0-config.xml C3P0命名配置可以有多个
2.3.5 案例代码
准备数据 CREATE TABLE student ( id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, NAME VARCHAR(20), age INT, score DOUBLE DEFAULT 0.0 );
配置文件 com.mysql.jdbc.Driver jdbc:mysql://localhost:3306/day25 root root
<!-- 连接池参数 --> <property name="initialPoolSize">5</property> <property name="maxPoolSize">10</property> <property name="checkoutTimeout">2000</property> <property name="maxIdleTime">1000</property> </default-config> <named-config name="itheimac3p0"> <!-- 连接参数 --> <property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property> <property name="jdbcUrl">jdbc:mysql://localhost:3306/day25</property> <property name="user">root</property> <property name="password">root</property> <!-- 连接池参数 --> <property name="initialPoolSize">5</property> <property name="maxPoolSize">15</property> <property name="checkoutTimeout">2000</property> <property name="maxIdleTime">1000</property> </named-config> </c3p0-config>java代码 public class Demo01 { public static void main(String[] args) throws Exception { // 方式一: 使用默认配置（default-config） // new ComboPooledDataSource(); // ComboPooledDataSource ds = new ComboPooledDataSource();
// 方式二： 使用命名配置（named-config：配置名） // new ComboPooledDataSource("配置名"); ComboPooledDataSource ds = new ComboPooledDataSource("itheimac3p0"); // for (int i = 0; i < 10; i++) { // Connection conn = ds.getConnection(); // System.out.println(conn); // } // 从连接池中取出连接 Connection conn = ds.getConnection(); // 执行SQL语句 String sql = "INSERT INTO student VALUES (NULL, ?, ?, ?);"; PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql); pstmt.setString(1, "张三"); pstmt.setInt(2, 25); pstmt.setDouble(3, 99.5); int i = pstmt.executeUpdate(); System.out.println("影响的行数： " + i); pstmt.close(); conn.close(); // 将连接还回连接池中 } }2.3.6 案例效果
正常获取连接池中连接
获取连接池中连接超时
使用连接池中的连接往数据库添加数据
2.3.7 总结
配置文件名称必须为：c3p0-config.xml，将配置文件放在src目录下 使用配置文件方式好处：只需要单独修改配置文件，不用修改代码 多个配置的好处：
可以连接不同的数据库：db1,db2可以使用不同的连接池参数：maxPoolSize可以连接不同厂商的数据库：Oracle或MySQL第三章 DRUID连接池
3.1 DRUID简介(德鲁伊)
Druid是阿里巴巴开发的号称为监控而生的数据库连接池，Druid是目前最好的数据库连接池。在功能、性能、扩展性方面，都超过其他数据库连接池，同时加入了日志监控，可以很好的监控DB池连接和SQL的执行情况。Druid已经在阿里巴巴部署了超过600个应用，经过一年多生产环境大规模部署的严苛考验。Druid地址：https://github.com/alibaba/druidDRUID连接池使用的jar包：druid-1.0.9.jar
3.2 DRUID常用的配置参数
常用的配置参数：
参数 说明 jdbcUrl 连接数据库的url：mysql : jdbc:mysql://localhost:3306/druid2 username 数据库的用户名 password 数据库的密码 driverClassName 驱动类名。根据url自动识别，这一项可配可不配，如果不配置druid会根据url自动识别dbType，然后选择相应的driverClassName(建议配置下) initialSize 初始化时建立物理连接的个数。初始化发生在显示调用init方法，或者第一次getConnection时 maxActive 最大连接数量 maxIdle 已经不再使用，配置了也没效果 minIdle 最小连接池数量 maxWait 获取连接时最大等待时间，单位毫秒。
3.3 DRUID连接池基本使用
3.3.1 API介绍
com.alibaba.druid.pool.DruidDataSourceFactory类有创建连接池的方法
public static DataSource createDataSource(Properties properties) 创建一个连接池，连接池的参数使用properties中的数据我们可以看到DRUID连接池在创建的时候需要一个Properties对象来设置参数，所以我们使用properties文件来保存对应的参数。 DRUID连接池的配置文件名称随便，建议放到src目录下面方便加载。 druid.properties文件内容：
driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver url=jdbc:mysql:///day17 username=root password=root initialSize=5 maxActive=10 maxWait=3000 maxIdle=6 minIdle=33.3.2 使用步骤
在src目录下创建一个properties文件，并设置对应参数加载properties文件的内容到Properties对象中创建DRUID连接池，使用配置文件中的参数从DRUID连接池中取出连接执行SQL语句关闭资源3.3.3 案例代码
在src目录下新建一个DRUID配置文件，命名为：druid.properties，内容如下
driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver url=jdbc:mysql:///day17 username=root password=root initialSize=5 maxActive=10 maxWait=3000 maxIdle=6 minIdle=3
java代码
public class Demo02 { public static void main(String[] args) throws Exception { // 加载配置文件中的配置参数 InputStream is = Demo03.class.getResourceAsStream("/druid.properties"); Properties pp = new Properties(); pp.load(is); // 创建连接池，使用配置文件中的参数 DataSource ds = DruidDataSourceFactory.createDataSource(pp); // for (int i = 0; i < 10; i++) { // Connection conn = ds.getConnection(); // System.out.println(conn); // } // 从连接池中取出连接 Connection conn = ds.getConnection(); // 执行SQL语句 String sql = "INSERT INTO student VALUES (NULL, ?, ?, ?);"; PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql); pstmt.setString(1, "王五"); pstmt.setInt(2, 35); pstmt.setDouble(3, 88.5); int i = pstmt.executeUpdate(); System.out.println("影响的行数： " + i); // 执行查询 sql = "SELECT * FROM student;"; ResultSet rs = pstmt.executeQuery(sql); while (rs.next()) { int id = rs.getInt("id"); String name = rs.getString("name"); int age = rs.getInt("age"); double score = rs.getDouble("score"); System.out.println("id: " + id + " ,name: " + name + " ,age = " + age + " ,score = " + score); } pstmt.close(); conn.close(); // 将连接还回连接池中 } }3.3.4 案例效果
正常获取连接池中的连接
获取连接池中的连接超时
使用DRUID连接池中的连接操作数据库
3.3.5 总结
DRUID连接池根据Properties对象中的数据作为连接池参数去创建连接池，我们自己定义properties类型的配置文件，名称自己取，也可以放到其他路径，建议放到src目录下方便加载。 不管是C3P0连接池，还是DRUID连接池，配置大致都可以分为2种：1.连接数据库的参数，2.连接池的参数，这2种配置大致参数作用都相同，只是参数名称可能不一样。3.4 Jdbc工具类
我们每次操作数据库都需要创建连接池，获取连接，关闭资源，都是重复的代码。我们可以将创建连接池和获取连接池的代码放到一个工具类中，简化代码。Jdbc工具类步骤：
声明静态数据源成员变量创建连接池对象定义公有的得到数据源的方法定义得到连接对象的方法定义关闭资源的方法案例代码 JdbcUtils.java
public class JdbcUtils { // 1. 声明静态数据源成员变量 private static DataSource ds; // 2. 创建连接池对象 static { // 加载配置文件中的数据 InputStream is = JdbcUtils.class.getResourceAsStream("/druid.properties"); Properties pp = new Properties(); try { pp.load(is); // 创建连接池，使用配置文件中的参数 ds = DruidDataSourceFactory.createDataSource(pp); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } // 3. 定义公有的得到数据源的方法 public static DataSource getDataSource() { return ds; } // 4. 定义得到连接对象的方法 public static Connection getConnection() throws SQLException { return ds.getConnection(); } // 5.定义关闭资源的方法 public static void close(Connection conn, Statement stmt, ResultSet rs) { if (rs != null) { try { rs.close(); } catch (SQLException e) {} } if (stmt != null) { try { stmt.close(); } catch (SQLException e) {} } if (conn != null) { try { conn.close(); } catch (SQLException e) {} } } // 6.重载关闭方法 public static void close(Connection conn, Statement stmt) { close(conn, stmt, null); } }测试类代码
public class Demo03 { public static void main(String[] args) throws Exception { // 拿到连接 Connection conn = JdbcUtils.getConnection(); // 执行sql语句 String sql = "INSERT INTO student VALUES (NULL, ?, ?, ?);"; PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql); pstmt.setString(1, "李四"); pstmt.setInt(2, 30); pstmt.setDouble(3, 50); int i = pstmt.executeUpdate(); System.out.println("影响的函数: " + i); // 关闭资源 JdbcUtils.close(conn, pstmt); } }小结：使用Jdbc工具类后可以简化代码，我们只需要写SQL去执行。
