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mayong--數據庫連接池java實(shí)現小結

數據庫連接池java實(shí)現小結

因為工作需要要使用到連接池,所以拜讀了互聯(lián)網(wǎng)上眾多前輩的文章,學(xué)了不少經(jīng)驗,這里想做一個(gè)小結,加上自己的想法和在一起,希望能給大家一些幫助。

目的:

  • 消除數據庫頻繁連接帶來(lái)的開(kāi)銷(xiāo)和瓶頸。

解決方案:

  • 不過(guò)多的限制用戶(hù)的使用,既不能太多的要求用戶(hù)按規定的方法得到和使用數據庫連
  • 盡量保持用戶(hù)的習慣

目前的很多方法都是要求用戶(hù)只能按規定方法使用連接,不能使用直接關(guān)閉數據連接的方法。解決辦法就是使用代理類(lèi),來(lái)中間解決??梢詤⒖?a >http://www-900.ibm.com/developerWorks/cn/java/l-connpoolproxy/index.shtml

  • 能維護連接的正常狀態(tài)

因為針對數據庫連接創(chuàng )建的資源,如果不能及時(shí)的釋放,就會(huì )影響下一次數據連接的使用。例如在sql 2k中,一個(gè)連接不同創(chuàng )建多條Statement否則操作時(shí)會(huì )有數據連接占線(xiàn)的異常,所以必須在歸還連接以后釋放這些資源。

   //判斷是使用了createStatement語(yǔ)句
   if (CREATESTATE.equals(method.getName()))
   {
    obj = method.invoke(conn, args);
    statRef = (Statement)obj;//記錄語(yǔ)句
    return obj;
   }

   //判斷是否調用了close的方法,如果調用close方法則把連接置為無(wú)用狀態(tài)
   if(CLOSE.equals(method.getName()))
   {
    // 設置不使用標志
    setIsFree(false);
    //檢查是否有后續工作,清除該連接無(wú)用資源
    if (statRef != null)
     statRef.close();
    if (prestatRef != null)
     prestatRef.close();
    return null;
   }

  • 正確保護類(lèi)不被違例使用

一個(gè)考慮就是不能讓用戶(hù)隨便使用代理類(lèi),而只能自己使用,一個(gè)就是用內部私有類(lèi),一個(gè)就是使用只有指定類(lèi)才能調用的標志。我的實(shí)現就是采用后者。

 /**
  * 創(chuàng )建連接的工廠(chǎng),只能讓工廠(chǎng)調用
  * @param factory 要調用工廠(chǎng),并且一定被正確初始化
  * @param param 連接參數
  * @return 連接
  */
 static public _Connection getConnection(ConnectionFactory factory, ConnectionParam param)
 {
  if (factory.isCreate())//判斷是否正確初始化的工廠(chǎng)
  {
   _Connection _conn = new _Connection(param);
   return _conn;
  }
  else
   return null;
 }

  • 提供良好的用戶(hù)接口,簡(jiǎn)單實(shí)用

使用靜態(tài)方法創(chuàng )建工廠(chǎng),然后來(lái)得到連接,使用完全和普通的Connection方法一樣,沒(méi)有限制。同時(shí)為了方便,設置了連接參數類(lèi)和工廠(chǎng)參數類(lèi)。

  •  ConnectionParam param = new ConnectionParam(driver,url,user,password);
      ConnectionFactory cf = null;//new ConnectionFactory(param, new FactoryParam());
      try{
       cf = new ConnectionFactory(param,new FactoryParam());
       Connection conn1 = cf.getFreeConnection();
       Connection conn2 = cf.getFreeConnection();
       Connection conn3 = cf.getFreeConnection();
       Statement stmt = conn1.createStatement();
       ResultSet rs = stmt.executeQuery("select * from requests");
       if (rs.next())
       {
        System.out.println("conn1 y");  
       }
       else
       {
        System.out.println("conn1 n");  
       } 
       stmt.close();
       conn1.close();  
  • 為了實(shí)現連接池的正常運作,使用了單態(tài)模

 /**
  * 使用指定的參數創(chuàng )建一個(gè)連接池
  */
 public ConnectionFactory(ConnectionParam param, FactoryParam fparam)
  throws SQLException
 {
  //不允許參數為空
  if ((param == null)||(fparam == null))
   throw new SQLException("ConnectionParam和FactoryParam不能為空");
  if (m_instance == null)
  {
   synchronized(ConnectionFactory.class){
    if (m_instance == null)
    {
     //new instance
     //參數定制
     m_instance = new ConnectionFactory();
     m_instance.connparam = param;
     m_instance.MaxConnectionCount = fparam.getMaxConn();
     m_instance.MinConnectionCount = fparam.getMinConn();
     m_instance.ManageType = fparam.getType();
     m_instance.isflag = true;
     //初始化,創(chuàng )建MinConnectionCount個(gè)連接
     System.out.println("connection factory 創(chuàng )建!");
     try{
      for (int i=0; i < m_instance.MinConnectionCount; i++)
      {
       _Connection _conn = _Connection.getConnection(m_instance, m_instance.connparam);
       if (_conn == null) continue;
       System.out.println("connection創(chuàng )建");
       m_instance.FreeConnectionPool.add(_conn);//加入空閑連接池
       m_instance.current_conn_count ++;
       //標志是否支持事務(wù)
       m_instance.supportTransaction = _conn.isSupportTransaction();    
      }
     }
     catch(Exception e)
     {
      e.printStackTrace();
     }
     //根據策略判斷是否需要查詢(xún)
     if (m_instance.ManageType != 0)
     {
      Thread t = new Thread(new FactoryMangeThread(m_instance));
      t.start();
     } 
    }
   }
  }
 }
 

  • 連接池的管理

對于連接池的管理,我是設想使用靜態(tài)管理和動(dòng)態(tài)管理兩種策略,設置了最大限制,和恒定的連接數。使用了2個(gè)池,一個(gè)空閑池,一個(gè)使用池。靜態(tài)就是使用的時(shí)候發(fā)現空閑連接不夠再去檢查。動(dòng)態(tài)就是使用了一個(gè)線(xiàn)程定時(shí)檢查。

 //根據策略判斷是否需要查詢(xún)
     if (m_instance.ManageType != 0)
     {
      Thread t = new Thread(new FactoryMangeThread(m_instance));
      t.start();
     }
 //連接池調度線(xiàn)程
public class FactoryMangeThread implements Runnable {
 ConnectionFactory cf = null;
 long delay = 1000;
 public FactoryMangeThread(ConnectionFactory obj)
 {
  cf = obj;
 }
 /* (non-Javadoc)
  * @see java.lang.Runnable#run()
  */
 public void run() {
  while(true){
   try{
    Thread.sleep(delay);
   }
   catch(InterruptedException e){}
   System.out.println("eeeee");
   //判斷是否已經(jīng)關(guān)閉了工廠(chǎng),那就退出監聽(tīng)
   if (cf.isCreate())
    cf.schedule();
   else
    System.exit(1);
  }
 }
}

最后給出完整的源代碼:


_Connectio.java

package scut.ailab.connectionpool;
import java.lang.reflect.*;
import java.sql.*;
/**
 * @author youyongming
 * 定義數據庫連接的代理類(lèi)
 */
public class _Connection implements InvocationHandler {
 //定義連接
 private Connection conn = null;
 //定義監控連接創(chuàng )建的語(yǔ)句
 private Statement statRef = null;
 private PreparedStatement prestatRef = null;
 //是否支持事務(wù)標志
 private boolean supportTransaction = false;
 //數據庫的忙狀態(tài)
 private boolean isFree = false;
 //最后一次訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間
 long lastAccessTime = 0;
 //定義要接管的函數的名字
 String CREATESTATE = "createStatement";
 String CLOSE = "close";
 String PREPARESTATEMENT = "prepareStatement";
 String COMMIT = "commit";
 String ROLLBACK = "rollback";
 /**
  * 構造函數,采用私有,防止被直接創(chuàng )建
  * @param param 連接參數
  */
 private _Connection(ConnectionParam param) {
  //記錄日至
  
  try{
   //創(chuàng )建連接
   Class.forName(param.getDriver()).newInstance();
   conn = DriverManager.getConnection(param.getUrl(),param.getUser(), param.getPassword());   
   DatabaseMetaData dm = null;
   dm = conn.getMetaData();
   //判斷是否支持事務(wù)
   supportTransaction = dm.supportsTransactions();
  }
  catch(Exception e)
  {
   e.printStackTrace();
  }
 }

 /* (non-Javadoc)
  * @see java.lang.reflect.InvocationHandler#invoke(java.lang.Object, java.lang.reflect.Method, java.lang.Object[])
  */
 public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
  throws Throwable {
   Object obj = null;
   //判斷是否調用了close的方法,如果調用close方法則把連接置為無(wú)用狀態(tài)
   if(CLOSE.equals(method.getName()))
   {
    //設置不使用標志
    setIsFree(false);
    //檢查是否有后續工作,清除該連接無(wú)用資源
    if (statRef != null)
     statRef.close();
    if (prestatRef != null)
     prestatRef.close();
    return null;
   }
   //判斷是使用了createStatement語(yǔ)句
   if (CREATESTATE.equals(method.getName()))
   {
    obj = method.invoke(conn, args);
    statRef = (Statement)obj;//記錄語(yǔ)句
    return obj;
   }
   //判斷是使用了prepareStatement語(yǔ)句
   if (PREPARESTATEMENT.equals(method.getName()))
   {
    obj = method.invoke(conn, args);
    prestatRef = (PreparedStatement)obj;
    return obj;
   }
   //如果不支持事務(wù),就不執行該事物的代碼
   if ((COMMIT.equals(method.getName())||ROLLBACK.equals(method.getName())) && (!isSupportTransaction()))
    return null;   
   obj = method.invoke(conn, args); 
   //設置最后一次訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間,以便及時(shí)清除超時(shí)的連接
   lastAccessTime = System.currentTimeMillis();
   return obj;
 }
 /**
  * 創(chuàng )建連接的工廠(chǎng),只能讓工廠(chǎng)調用
  * @param factory 要調用工廠(chǎng),并且一定被正確初始化
  * @param param 連接參數
  * @return 連接
  */
 static public _Connection getConnection(ConnectionFactory factory, ConnectionParam param)
 {
  if (factory.isCreate())//判斷是否正確初始化的工廠(chǎng)
  {
   _Connection _conn = new _Connection(param);
   return _conn;
  }
  else
   return null;
 }
 
 public Connection getFreeConnection() {
  //返回數據庫連接conn的接管類(lèi),以便截住close方法
  Connection conn2 = (Connection)Proxy.newProxyInstance(
   conn.getClass().getClassLoader(),
   conn.getClass().getInterfaces(),this);
  return conn2;
 }
 /**
  * 該方法真正的關(guān)閉了數據庫的連接
  * @throws SQLException
  */
 void close() throws SQLException{
  //由于類(lèi)屬性conn是沒(méi)有被接管的連接,因此一旦調用close方法后就直接關(guān)閉連接
  conn.close();
 }
   
 public void setIsFree(boolean value)
 {
  isFree = value;
 }
 
 public boolean isFree() {
  return isFree;
 } 
 /**
  * 判斷是否支持事務(wù)
  * @return boolean
  */
 public boolean isSupportTransaction() {
  return supportTransaction;
 } 
}


ConnectionFactory.java

 package scut.ailab.connectionpool;
/**
 * @author youyongming
 *
 */
import java.util.LinkedHashSet;
import java.sql.*;
import java.util.Iterator;
public class ConnectionFactory {
 private static ConnectionFactory m_instance = null;
 //在使用的連接池
 private LinkedHashSet ConnectionPool = null;
 //空閑連接池
 private LinkedHashSet FreeConnectionPool = null;
 //最大連接數
 private int MaxConnectionCount = 4;
 //最小連接數
 private int MinConnectionCount = 2;
 //當前連接數
 private int current_conn_count = 0;
 //連接參數
 private ConnectionParam connparam = null;
 //是否創(chuàng )建工廠(chǎng)的標志
 private boolean isflag = false;
 //是否支持事務(wù)
 private boolean supportTransaction = false;
 //定義管理策略
 private int ManageType = 0;
 private ConnectionFactory() {
  ConnectionPool = new LinkedHashSet();
  FreeConnectionPool = new LinkedHashSet();
 }
 
 /**
  * 使用指定的參數創(chuàng )建一個(gè)連接池
  */
 public ConnectionFactory(ConnectionParam param, FactoryParam fparam)
  throws SQLException
 {
  //不允許參數為空
  if ((param == null)||(fparam == null))
   throw new SQLException("ConnectionParam和FactoryParam不能為空");
  if (m_instance == null)
  {
   synchronized(ConnectionFactory.class){
    if (m_instance == null)
    {
     //new instance
     //參數定制
     m_instance = new ConnectionFactory();
     m_instance.connparam = param;
     m_instance.MaxConnectionCount = fparam.getMaxConn();
     m_instance.MinConnectionCount = fparam.getMinConn();
     m_instance.ManageType = fparam.getType();
     m_instance.isflag = true;
     //初始化,創(chuàng )建MinConnectionCount個(gè)連接
     System.out.println("connection factory 創(chuàng )建!");
     try{
      for (int i=0; i < m_instance.MinConnectionCount; i++)
      {
       _Connection _conn = _Connection.getConnection(m_instance, m_instance.connparam);
       if (_conn == null) continue;
       System.out.println("connection創(chuàng )建");
       m_instance.FreeConnectionPool.add(_conn);//加入空閑連接池
       m_instance.current_conn_count ++;
       //標志是否支持事務(wù)
       m_instance.supportTransaction = _conn.isSupportTransaction();    
      }
     }
     catch(Exception e)
     {
      e.printStackTrace();
     }
     //根據策略判斷是否需要查詢(xún)
     if (m_instance.ManageType != 0)
     {
      Thread t = new Thread(new FactoryMangeThread(m_instance));
      t.start();
     } 
    }
   }
  }
 }
 
 /**
  * 標志工廠(chǎng)是否已經(jīng)創(chuàng )建
  * @return boolean
  */ 
 public boolean isCreate()
 {
  return m_instance.isflag;
 }
 
 /**
  * 從連接池中取一個(gè)空閑的連接
  * @return Connection
  * @throws SQLException
  */
 public synchronized Connection getFreeConnection()
  throws SQLException
 {
  Connection conn = null;
  //獲取空閑連接
  Iterator iter = m_instance.FreeConnectionPool.iterator();
  while(iter.hasNext()){
   _Connection _conn = (_Connection)iter.next();
   //找到未用連接
   if(!_conn.isFree()){
    conn = _conn.getFreeConnection();
    _conn.setIsFree(true);
    //移出空閑區
    m_instance.FreeConnectionPool.remove(_conn);
    //加入連接池 
    m_instance.ConnectionPool.add(_conn);   
    break;
   }
  }
  //檢查空閑池是否為空
  if (m_instance.FreeConnectionPool.isEmpty())
  {
   //再檢查是否能夠分配
   if (m_instance.current_conn_count < m_instance.MaxConnectionCount)
   {
   //新建連接到空閑連接池
    int newcount = 0 ;
    //取得要建立的數目
    if (m_instance.MaxConnectionCount - m_instance.current_conn_count >=m_instance.MinConnectionCount)
    {
     newcount = m_instance.MinConnectionCount;
    }
    else
    {
     newcount = m_instance.MaxConnectionCount - m_instance.current_conn_count;
    }
    //創(chuàng )建連接
    for (int i=0;i <newcount; i++)
    {
     _Connection _conn = _Connection.getConnection(m_instance, m_instance.connparam);
     m_instance.FreeConnectionPool.add(_conn);
     m_instance.current_conn_count ++;
    }
   }
   else
   {//如果不能新建,檢查是否有已經(jīng)歸還的連接
    iter = m_instance.ConnectionPool.iterator();
    while(iter.hasNext()){
     _Connection _conn = (_Connection)iter.next();
     if(!_conn.isFree()){
      conn = _conn.getFreeConnection();
      _conn.setIsFree(false);
      m_instance.ConnectionPool.remove(_conn); 
      m_instance.FreeConnectionPool.add(_conn);   
      break;
     }
    }    
   }
  }//if (FreeConnectionPool.isEmpty())
 //再次檢查是否能分配連接
  if(conn == null){
   iter = m_instance.FreeConnectionPool.iterator();
   while(iter.hasNext()){
    _Connection _conn = (_Connection)iter.next();
    if(!_conn.isFree()){
     conn = _conn.getFreeConnection();
     _conn.setIsFree(true);
     m_instance.FreeConnectionPool.remove(_conn); 
     m_instance.ConnectionPool.add(_conn);   
     break;
    }
   }
   if(conn == null)//如果不能則說(shuō)明無(wú)連接可用
    throw new SQLException("沒(méi)有可用的數據庫連接");
  }
  System.out.println("get connection");
  return conn;
 }
 
 /**
  * 關(guān)閉該連接池中的所有數據庫連接
  * @throws SQLException
  */
 public synchronized void close() throws SQLException
 {
  this.isflag = false;
  SQLException excp = null;
  //關(guān)閉空閑池
  Iterator iter = m_instance.FreeConnectionPool.iterator();
  while(iter.hasNext()){
   try{
    ((_Connection)iter.next()).close();
    System.out.println("close connection:free");
    m_instance.current_conn_count --;
   }catch(Exception e){
    if(e instanceof SQLException)
     excp = (SQLException)e;
   }
  }
  //關(guān)閉在使用的連接池
  iter = m_instance.ConnectionPool.iterator();
  while(iter.hasNext()){
   try{
    ((_Connection)iter.next()).close();
    System.out.println("close connection:inused");
    m_instance.current_conn_count --;
   }catch(Exception e){
    if(e instanceof SQLException)
     excp = (SQLException)e;
   }
  }  
  if(excp != null)
   throw excp;
 } 
 
 /**
  * 返回是否支持事務(wù)
  * @return boolean
  */
 public boolean isSupportTransaction() {
  return m_instance.supportTransaction;
 }  
 /**
  * 連接池調度管理
  *
  */
 public void schedule()
 {
  Connection conn = null;
  //再檢查是否能夠分配
  Iterator iter = null;
  //檢查是否有已經(jīng)歸還的連接
  {
   iter = m_instance.ConnectionPool.iterator();
   while(iter.hasNext()){
    _Connection _conn = (_Connection)iter.next();
    if(!_conn.isFree()){
     conn = _conn.getFreeConnection();
     _conn.setIsFree(false);
     m_instance.ConnectionPool.remove(_conn); 
     m_instance.FreeConnectionPool.add(_conn);   
     break;
    }
   }    
  }
  if (m_instance.current_conn_count < m_instance.MaxConnectionCount)
  {
   //新建連接到空閑連接池
   int newcount = 0 ;
   //取得要建立的數目
   if (m_instance.MaxConnectionCount - m_instance.current_conn_count >=m_instance.MinConnectionCount)
   {
    newcount = m_instance.MinConnectionCount;
   }
   else
   {
    newcount = m_instance.MaxConnectionCount - m_instance.current_conn_count;
   }
   //創(chuàng )建連接
   for (int i=0;i <newcount; i++)
   {
    _Connection _conn = _Connection.getConnection(m_instance, m_instance.connparam);
    m_instance.FreeConnectionPool.add(_conn);
    m_instance.current_conn_count ++;
   }
  }
 }
}


ConnectionParam.java

 package scut.ailab.connectionpool;
import java.io.Serializable;
/**
 * @author youyongming
 * 實(shí)現數據庫連接的參數類(lèi)
 */
public class ConnectionParam implements Serializable {
 private String driver;    //數據庫驅動(dòng)程序
 private String url;   //數據連接的URL
 private String user;    //數據庫用戶(hù)名
 private String password;   //數據庫密碼
 
 /**
  * 唯一的構造函數,需要指定連接的四個(gè)必要參數
  * @param driver 數據驅動(dòng)
  * @param url  數據庫連接url
  * @param user  用戶(hù)名
  * @param password 密碼
  */
 public ConnectionParam(String driver,String url,String user,String password)
 {
  this.driver = driver;
  this.url = url;
  this.user = user;
  this.password = password;
 }
 public String getDriver() {
  return driver;
 }
 public String getPassword() {
  return password;
 }
 public String getUrl() {
  return url;
 }
 public String getUser() {
  return user;
 }
 public void setDriver(String driver) {
  this.driver = driver;
 }
 public void setPassword(String password) {
  this.password = password;
 }
 public void setUrl(String url) {
  this.url = url;
 }
 public void setUser(String user) {
  this.user = user;
 }
 /**
  * @see java.lang.Object#clone()
  */
 public Object clone(){
 &nbs
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