連結數據庫
JDBC使用數據庫URL來(lái)說(shuō)明數據庫驅動(dòng)程序。數據庫URL類(lèi)似于通用的URL，但SUN 在定義時(shí)作了一點(diǎn)簡(jiǎn)化，其語(yǔ)法如下：
Jdbc::[node]/[database]
其中子協(xié)議（subprotocal）定義驅動(dòng)程序類(lèi)型，node提供網(wǎng)絡(luò )數據庫的位置和端口號，后面跟可選的參數。例如：
String url=”jdbc:inetdae:myserver:1433?language=us-english&sql7=true”
表示采用inetdae驅動(dòng)程序連接1433端口上的myserver數據庫服務(wù)器，選擇語(yǔ)言為美國英語(yǔ)，數據庫的版本是mssql server 7.0。
java應用通過(guò)指定DriverManager裝入一個(gè)驅動(dòng)程序類(lèi)。語(yǔ)法如下：
Class.forName(“”);
或
Class.forName(“”).newInstance();
然后，DriverManager創(chuàng )建一個(gè)特定的連接：
Connection connection=DriverManager.getConnection(url,login,password)；
Connection接口通過(guò)指定數據庫位置，登錄名和密碼連接數據庫。Connection接口創(chuàng )建一個(gè)Statement實(shí)例執行需要的查詢(xún)：
Statement stmt=connection.createStatement();
Statement具有各種方法（API），如executeQuery，execute等可以返回查詢(xún)的結果集。結果集是一個(gè)ResultSet對象。具體的可以通過(guò)jdbc開(kāi)發(fā)文檔查看?？梢詓un的站點(diǎn)上下載
下面例子來(lái)說(shuō)明：
import java.sql.*; // 輸入JDBC package
String url = "jdbc:inetdae:myserver:1433";// 主機名和端口
String login = "user";// 登錄名
String password = "";// 密碼
try {
DriverManager.setLogStream(System.out); file://為顯示一些的信息打開(kāi)一個(gè)流
file://調用驅動(dòng)程序，其名字為com.inet.tds.TdsDriver
file://Class.forName("com.inet.tds.TdsDriver")；
file://設置超時(shí)
DriverManager.setLoginTimeout(10);
file://打開(kāi)一個(gè)連接
Connection connection = DriverManager.getConnection(url,login,password);
file://得到數據庫驅動(dòng)程序版本
DatabaseMetaData conMD = connection.getMetaData();
System.out.println("Driver Name:\t" + conMD.getDriverName());
System.out.println("Driver Version:\t" + conMD.getDriverVersion());
file://選擇數據庫
connection.setCatalog( "MyDatabase");
file://創(chuàng )建Statement
Statement st = connection.createStatement();
file://執行查詢(xún)
ResultSet rs = st.executeQuery("SELECT * FROM mytable");
file://取得結果，輸出到屏幕
while (rs.next()){
for(int j=1; j<=rs.getMetaData().getColumnCount(); j++){
System.out.print( rs.getObject(j)+"\t");
}
System.out.println();
}
file://關(guān)閉對象
st.close();
connection.close();
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
}
建立連結池
一個(gè)動(dòng)態(tài)的網(wǎng)站頻繁地從數據庫中取得數據來(lái)構成html頁(yè)面。每一次請求一個(gè)頁(yè)面都會(huì )發(fā)生數據庫操作。但連接數據庫卻是一個(gè)需要消耗大量時(shí)間的工作，因為請求連接需要建立通訊，分配資源，進(jìn)行權限認證。這些工作很少能在一兩秒內完成。所以，建立一個(gè)連接，然后再后續的查詢(xún)中都使用此連接會(huì )大大地提高性能。因為servlet可以在不同的請求間保持狀態(tài)，因此采用數據庫連接池是一個(gè)直接的解決方案。
Servlet在服務(wù)器的進(jìn)程空間中駐留，可以方便而持久地維護數據庫連接。接下來(lái)，我們介紹一個(gè)完整的連接池的實(shí)現。在實(shí)現中，有一個(gè)連接池管理器管理連接池對象，其中每一個(gè)連接池保持一組數據庫連接對象，這些對象可為任何servlet所使用。
一、數據庫連接池類(lèi) DBConnectionPool,提供如下的方法：
1、從池中取得一個(gè)打開(kāi)的連接；
2、將一個(gè)連接返回池中；
3、在關(guān)閉時(shí)釋放所有的資源，并關(guān)閉所有的連接。
另外，DBConnectionPool還處理連接失敗，比如超時(shí)，通訊失敗等錯誤，并且根據預定義的參數限制池中的連接數。
二、管理者類(lèi)，DBConnetionManager，是一個(gè)容器將連接池封裝在內，并管理所有的連接池。它的方法有：
1、 調用和注冊所有的jdbc驅動(dòng)程序；
2、 根據參數表創(chuàng )建DBConnectionPool對象；
3、 映射連接池的名字和DBConnectionPool實(shí)例；
4、 當所有的連接客戶(hù)退出后，關(guān)閉全部連接池。
這些類(lèi)的實(shí)現，以及如何在servlet中使用連接池的應用在隨后的文章中講解
DBConnectionPool類(lèi)代表一個(gè)由url標識的數據庫連接池。前面，我們已經(jīng)提到，jdbc的url由三個(gè)部分組成：協(xié)議標識（總是jdbc）,子協(xié)議標識（例如，odbc.oracle）,和數據庫標識（跟特定的數據庫有關(guān)）。連接池也具有一個(gè)名字，供客戶(hù)程序引用。另外，連接池還有一個(gè)用戶(hù)名，一個(gè)密碼和一個(gè)最大允許連接數。如果web應用允許所有的用戶(hù)使用某些數據庫操作，而另一些操作是有限制的，則可以創(chuàng )建兩個(gè)連接池，具有同樣的url,不同的user name和password，分別處理兩類(lèi)不同的操作權限?，F把DBConnectionPool詳細介紹如下：
三、DBConnectionPool的構造
構造函數取得上述的所有參數：
public DBConnectionPool(String name, String URL, String user,
String password, int maxConn) {
this.name = name;
this.URL = URL;
this.user = user;
this.password = password;
this.maxConn = maxConn;
}
將所有的參數保存在實(shí)例變量中。
四、從池中打開(kāi)一個(gè)連接
DBConnectionPool提供兩種方法來(lái)檢查連接。兩種方法都返回一個(gè)可用的連接，如果沒(méi)有多余的連接，則創(chuàng )建一個(gè)新的連接。如果最大連接數已經(jīng)達到，第一個(gè)方法返回null，第二個(gè)方法則等待一個(gè)連接被其他進(jìn)程釋放。
public synchronized Connection getConnection() {
Connection con = null;
if (freeConnections.size() > 0) {
// Pick the first Connection in the Vector
// to get round-robin usage
// to http://www.knowsky.com
con = (Connection) freeConnections.firstElement();
freeConnections.removeElementAt(0);
try {
if (con.isClosed()) {
log("Removed bad connection from " + name);
// Try again recursively
con = getConnection();
}
}
catch (SQLException e) {
log("Removed bad connection from " + name);
// Try again recursively
con = getConnection();
}
}
else if (maxConn == 0 || checkedOut < maxConn) {
con = newConnection();
}
if (con != null) {
checkedOut++;
}
return con;
}
所有空閑的連接對象保存在一個(gè)叫freeConnections 的Vector中。如果存在至少一個(gè)空閑的連接，getConnection()返回其中第一個(gè)連接。下面，將會(huì )看到，進(jìn)程釋放的連接返回到freeConnections的末尾。這樣，最大限度地避免了數據庫因一個(gè)連接不活動(dòng)而意外將其關(guān)閉的風(fēng)險。
再返回客戶(hù)之前，isClosed()檢查連接是否有效。如果連接被關(guān)閉了，或者一個(gè)錯誤發(fā)生，該方法遞歸調用取得另一個(gè)連接。
如果沒(méi)有可用的連接，該方法檢查是否最大連接數被設置為0表示無(wú)限連接數，或者達到了最大連接數。如果可以創(chuàng )建新的連接，則創(chuàng )建一個(gè)新的連接。否則，返回null。
方法newConnection()用來(lái)創(chuàng )建一個(gè)新的連接。這是一個(gè)私有方法，基于用戶(hù)名和密碼來(lái)確定是否可以創(chuàng )建新的連接。
private Connection newConnection() {
Connection con = null;
try {
if (user == null) {
con = DriverManager.getConnection(URL);
}
else {
con = DriverManager.getConnection(URL, user, password);
}
log("Created a new connection in pool " + name);
}
catch (SQLException e) {
log(e, "Can not create a new connection for " + URL);
return null;
}
return con;
}
jdbc的DriverManager提供一系列的getConnection（）方法，可以使用url和用戶(hù)名，密碼等參數創(chuàng )建一個(gè)連接。
第二個(gè)getConnection()方法帶有一個(gè)超時(shí)參數 timeout,當該參數指定的毫秒數表示客戶(hù)愿意為一個(gè)連接等待的時(shí)間。這個(gè)方法調用前一個(gè)方法。
public synchronized Connection getConnection(long timeout) {
long startTime = new Date().getTime();
Connection con;
while ((con = getConnection()) == null) {
try {
wait(timeout);
}
catch (InterruptedException e) {}
if ((new Date().getTime() - startTime) >= timeout) {
// Timeout has expired
return null;
}
}
return con;
}
局部變量startTime初始化當前的時(shí)間。一個(gè)while循環(huán)首先嘗試獲得一個(gè)連接，如果失敗，wait()函數被調用來(lái)等待需要的時(shí)間。后面會(huì )看到，Wait()函數會(huì )在另一個(gè)進(jìn)程調用notify()或者notifyAll()時(shí)返回，或者等到時(shí)間流逝完畢。為了確定wait()是因為何種原因返回，我們用開(kāi)始時(shí)間減去當前時(shí)間，檢查是否大于timeout。如果結果大于timeout,返回null,否則，在此調用getConnection()函數。
五、將一個(gè)連接返回池中
DBConnectionPool類(lèi)中有一個(gè)freeConnection方法以返回的連接作為參數，將連接返回連接池。
public synchronized void freeConnection(Connection con) {
// Put the connection at the end of the Vector
freeConnections.addElement(con);
checkedOut--;
notifyAll();
}
連接被加在freeConnections向量的最后，占用的連接數減1，調用notifyAll()函數通知其他等待的客戶(hù)現在有了一個(gè)連接。
六、關(guān)閉
大多數servlet引擎提供完整的關(guān)閉方法。數據庫連接池需要得到通知以正確地關(guān)閉所有的連接。DBConnectionManager負責協(xié)調關(guān)閉事件，但連接由各個(gè)連接池自己負責關(guān)閉。方法relase()由DBConnectionManager調用。
public synchronized void release() {
Enumeration allConnections = freeConnections.elements();
while (allConnections.hasMoreElements()) {
Connection con = (Connection) allConnections.nextElement();
try {
con.close();
log("Closed connection for pool " + name);
}
catch (SQLException e) {
log(e, "Can not close connection for pool " + name);
}
}
freeConnections.removeAllElements();
}
本方法遍歷freeConnections向量以關(guān)閉所有的連接。
DBConnetionManager的構造函數是私有函數，以避免其他類(lèi)創(chuàng )建其實(shí)例。
private DBConnectionManager() {
init();
}
DBConnetionManager的客戶(hù)調用getInstance()方法來(lái)得到該類(lèi)的單一實(shí)例的引用。
static synchronized public DBConnectionManager getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new DBConnectionManager();
}
clients++;
return instance;
}
連結池使用實(shí)例
單一的實(shí)例在第一次調用時(shí)創(chuàng )建，以后的調用返回該實(shí)例的靜態(tài)應用。一個(gè)計數器紀錄所有的客戶(hù)數，直到客戶(hù)釋放引用。這個(gè)計數器在以后用來(lái)協(xié)調關(guān)閉連接池。
一、初始化
構造函數調用一個(gè)私有的init()函數初始化對象。
private void init() {
InputStream is = getClass().getResourceAsStream("/db.properties");
Properties dbProps = new Properties();
try {
dbProps.load(is);
}
catch (Exception e) {
System.err.println("Can not read the properties file. " + "Make sure db.properties is in the CLASSPATH");
return;
}
String logFile = dbProps.getProperty("logfile",
"DBConnectionManager.log");
try {
log = new PrintWriter(new FileWriter(logFile, true), true);
}
catch (IOException e) {
System.err.println("Can not open the log file: " + logFile);
log = new PrintWriter(System.err);
}
loadDrivers(dbProps);
createPools(dbProps);
}
方法getResourceAsStream()是一個(gè)標準方法，用來(lái)打開(kāi)一個(gè)外部輸入文件。文件的位置取決于類(lèi)加載器，而標準的類(lèi)加載器從classpath開(kāi)始搜索。Db.properties文件是一個(gè)Porperties格式的文件，保存在連接池中定義的key-value對。下面一些常用的屬性可以定義：
drivers 以空格分開(kāi)的jdbc驅動(dòng)程序的列表
logfile 日志文件的絕對路徑
每個(gè)連接池中還使用另一些屬性。這些屬性以連接池的名字開(kāi)頭：
.url數據庫的JDBC URL
.maxconn最大連接數。0表示無(wú)限。
.user連接池的用戶(hù)名
.password相關(guān)的密碼
url屬性是必須的，其他屬性可選。用戶(hù)名和密碼必須和所定義的數據庫匹配。
下面是windows平臺下的一個(gè)db.properties文件的例子。有一個(gè)InstantDB連接池和一個(gè)通過(guò)odbc連接的access數據庫的數據源，名字叫demo。
drivers=sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver jdbc.idbDriver
logfile=D:\\user\\src\\java\\DBConnectionManager\\log.txt
idb.url=jdbc:idb:c:\\local\\javawebserver1.1\\db\\db.prp
idb.maxconn=2
access.url=jdbc:odbc:demo
access.user=demo
access.password=demopw
注意，反斜線(xiàn)在windows平臺下必須雙寫(xiě)。
初始化方法init()創(chuàng )建一個(gè)Porperties對象并裝載db.properties文件，然后讀取日志文件屬性。如果日志文件沒(méi)有命名，則使用缺省的名字DBConnectionManager.log在當前目錄下創(chuàng )建。在此情況下，一個(gè)系統錯誤被紀錄。
方法loadDrivers()將指定的所有jdbc驅動(dòng)程序注冊，裝載。
private void loadDrivers(Properties props) {
String driverClasses = props.getProperty("drivers");
StringTokenizer st = new StringTokenizer(driverClasses);
while (st.hasMoreElements()) {
String driverClassName = st.nextToken().trim();
try {
Driver driver = (Driver)
Class.forName(driverClassName).newInstance();
DriverManager.registerDriver(driver);
drivers.addElement(driver);
log("Registered JDBC driver " + driverClassName);
}
catch (Exception e) {
log("Can not register JDBC driver: " + driverClassName + ", Exception: " + e);
}
}
}
loadDrivers()使用StringTokenizer將dirvers屬性分成單獨的driver串，并將每個(gè)驅動(dòng)程序裝入java虛擬機。驅動(dòng)程序的實(shí)例在JDBC 的DriverManager中注冊，并加入一個(gè)私有的向量drivers中。向量drivers用來(lái)關(guān)閉和注銷(xiāo)所有的驅動(dòng)程序。
然后，DBConnectionPool對象由私有方法createPools()創(chuàng )建。
private void createPools(Properties props) {
Enumeration propNames = props.propertyNames();
while (propNames.hasMoreElements()) {
String name = (String) propNames.nextElement();
if (name.endsWith(".url")) {
String poolName = name.substring(0, name.lastIndexOf("."));
String url = props.getProperty(poolName + ".url");
if (url == null) {
log("No URL specified for " + poolName);
continue;
}
String user = props.getProperty(poolName + ".user");
String password = props.getProperty(poolName + ".password");
String maxconn = props.getProperty(poolName + ".maxconn", "0");
int max;
try {
max = Integer.valueOf(maxconn).intValue();
}
catch (NumberFormatException e) {
log("Invalid maxconn value " + maxconn + " for " + poolName);
max = 0;
}
DBConnectionPool pool = new DBConnectionPool(poolName, url, user, password, max);
pools.put(poolName, pool);
log("Initialized pool " + poolName);
}
}
}
一個(gè)枚舉對象保存所有的屬性名，如果屬性名帶有.url結尾，則表示是一個(gè)連接池對象需要被實(shí)例化。創(chuàng )建的連接池對象保存在一個(gè)Hashtable實(shí)例變量中。連接池名字作為索引，連接池對象作為值。
二、得到和返回連接
DBConnectionManager提供getConnection（）方法和freeConnection方法，這些方法有客戶(hù)程序使用。所有的方法以連接池名字所參數，并調用特定的連接池對象。
public Connection getConnection(String name) {
DBConnectionPool pool = (DBConnectionPool) pools.get(name);
if (pool != null) {
return pool.getConnection();
}
return null;
}
public Connection getConnection(String name, long time) {
DBConnectionPool pool = (DBConnectionPool) pools.get(name);
if (pool != null) {
return pool.getConnection(time);
}
return null;
}
public void freeConnection(String name, Connection con) {
DBConnectionPool pool = (DBConnectionPool) pools.get(name);
if (pool != null) {
pool.freeConnection(con);
}
}
三、關(guān)閉
最后，由一個(gè)release（）方法，用來(lái)完好地關(guān)閉連接池。每個(gè)DBConnectionManager客戶(hù)必須調用getInstance()方法引用。有一個(gè)計數器跟蹤客戶(hù)的數量。方法release()在客戶(hù)關(guān)閉時(shí)調用，技術(shù)器減1。當最后一個(gè)客戶(hù)釋放，DBConnectionManager關(guān)閉所有的連接池。
public synchronized void release() {
// Wait until called by the last client
if (--clients != 0) {
return;
}
Enumeration allPools = pools.elements();
while (allPools.hasMoreElements()) {
DBConnectionPool pool = (DBConnectionPool) allPools.nextElement();
pool.release();
}
Enumeration allDrivers = drivers.elements();
while (allDrivers.hasMoreElements()) {
Driver driver = (Driver) allDrivers.nextElement();
try {
DriverManager.deregisterDriver(driver);
log("Deregistered JDBC driver " + driver.getClass().getName());
}
catch (SQLException e) {
log(e, "Can not deregister JDBC driver: " + driver.getClass().getName());
}
}
}
當所有連接池關(guān)閉，所有jdbc驅動(dòng)程序也被注銷(xiāo)。
連結池的作用
現在我們結合DBConnetionManager和DBConnectionPool類(lèi)來(lái)講解servlet中連接池的使用：
一、首先簡(jiǎn)單介紹一下Servlet的生命周期：
Servlet API定義的servlet生命周期如下：
1、 Servlet 被創(chuàng )建然后初始化（init()方法）。
2、 為0個(gè)或多個(gè)客戶(hù)調用提供服務(wù)（service()方法）。
3、 Servlet被銷(xiāo)毀，內存被回收（destroy()方法）。
二、servlet中使用連接池的實(shí)例
使用連接池的servlet有三個(gè)階段的典型表現是：
1． 在init()中，調用DBConnectionManager.getInstance()然后將返回的引用保存在實(shí)例變量中。
2． 在sevice()中，調用getConnection()，執行一系列數據庫操作，然后調用freeConnection()歸還連接。
3． 在destroy()中，調用release()來(lái)釋放所有的資源，并關(guān)閉所有的連接。
下面的例子演示如何使用連接池。
import java.io.*;
import java.sql.*;
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
public class TestServlet extends HttpServlet {
private DBConnectionManager connMgr;
public void init(ServletConfig conf) throws ServletException {
super.init(conf);
connMgr = DBConnectionManager.getInstance();
}
public void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res)
throws IOException {
res.setContentType("text/html");
PrintWriter out = res.getWriter();
Connection con = connMgr.getConnection("idb");
if (con == null) {
out.println("Cant get connection");
return;
}
ResultSet rs = null;
ResultSetMetaData md = null;
Statement stmt = null;
try {
stmt = con.createStatement();
rs = stmt.executeQuery("SELECT * FROM EMPLOYEE");
md = rs.getMetaData();
out.println("Employee data ");
while (rs.next()) {
out.println(" ");
for (int i = 1; i < md.getColumnCount(); i++) {
out.print(rs.getString(i) + ", ");
}
}
stmt.close();
rs.close();
}
catch (SQLException e) {
e.printStackTrace(out);
}
connMgr.freeConnection("idb", con);
}
public void destroy() {
connMgr.release();
super.destroy();
}
}
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