什么是Java web开发中数据库的连接池技术,它的原理大致是什么?

Posted 2023-04-11

什么是连接池
数据库连接池负责分配、管理和释放数据库连接，它允许应用程序重复使用一个现有的数据库连接，而不是再重新建立一个。
为什么要使用连接池
数据库连接是一种关键的有限的昂贵的资源，这一点在多用户的网页应用程序中体现得尤为突出。 一个数据库连接对象均对应一个物理数据库连接，每次操作都打开一个物理连接，使用完都关闭连接，这样造成系统的 性能低下。 数据库连接池的解决方案是在应用程序启动时建立足够的数据库连接，并讲这些连接组成一个连接池(简单说：在一个“池”里放了好多半成品的数据库联接对象)，由应用程序动态地对池中的连接进行申请、使用和释放。对于多于连接池中连接数的并发请求，应该在请求队列中排队等待。并且应用程序可以根据池中连接的使用率，动态增加或减少池中的连接数。 连接池技术尽可能多地重用了消耗内存地资源，大大节省了内存，提高了服务器地服务效率，能够支持更多的客户服务。通过使用连接池，将大大提高程序运行效率，同时，我们可以通过其自身的管理机制来监视数据库连接的数量、使用情况等。 参考技术A 一般来说，java应用程序访问数据库的过程是：
　　①装载数据库驱动程序；
　　②通过jdbc建立数据库连接；
　　③访问数据库，执行sql语句；
　　④断开数据库连接。
程序开发过程中，存在很多问题：首先，每一次web请求都要建立一次数据库连接。建立连接是一个费时的活动，每次都得花费0.05s～1s的时间，而且系统还要分配内存资源。这个时间对于一次或几次数据库操作，或许感觉不出系统有多大的开销。可是对于现在的web应用，尤其是大型电子商务网站，同时有几百人甚至几千人在线是很正常的事。在这种情况下，频繁的进行数据库连接操作势必占用很多的系统资源，网站的响应速度必定下降，严重的甚至会造成服务器的崩溃。不是危言耸听，这就是制约某些电子商务网站发展的技术瓶颈问题。其次，对于每一次数据库连接，使用完后都得断开。否则，如果程序出现异常而未能关闭，将会导致数据库系统中的内存泄漏，最终将不得不重启数据库。还有，这种开发不能控制被创建的连接对象数，系统资源会被毫无顾及的分配出去，如连接过多，也可能导致内存泄漏，服务器崩溃。
“数据库连接”是一种稀缺的资源，为了保障网站的正常使用，应该对其进行妥善管理。其实我们查询完数据库后，如果不关闭连接，而是暂时存放起来，当别人使用时，把这个连接给他们使用。就避免了一次建立数据库连接和断开的操作时间消耗。
由上面的分析可以看出，问题的根源就在于对数据库连接资源的低效管理。我们知道，对于共享资源，有一个很著名的设计模式：资源池（resource pool）。该模式正是为了解决资源的频繁分配﹑释放所造成的问题。为解决上述问题，可以采用数据库连接池技术。数据库连接池的基本思想就是为数据库连接建立一个“缓冲池”。预先在缓冲池中放入一定数量的连接，当需要建立数据库连接时，只需从“缓冲池”中取出一个，使用完毕之后再放回去。我们可以通过设定连接池最大连接数来防止系统无尽的与数据库连接。更为重要的是我们可以通过连接池的管理机制监视数据库的连接的数量﹑使用情况，为系统开发﹑测试及性能调整提供依据。
这就是数据库连接池的原理，它大大提供了数据库连接的利用率，减小了内存吞吐的开销。我们在开发过程中，就不需要再关心数据库连接的问题，自然有数据库连接池帮助我们处理，这回放心了吧。

Java开发常用的几个数据库连接池

数据库连接池的好处是不言而喻的，现在大部分的application
server都提供自己的数据库连接池方案，此时，只要按照application server的文档说明，正确配置，即可在应用中享受到数据库连接池的好处。

但是，有些时候，我们的应用是个独立的java
application，并不是普通的WEB/J2EE应用，而且是单独运行的，不要什么application
server的配合，这种情况下，我们就需要建立自己的数据库连接池方案了。

1、 DBCP

DBCP是Apache的一个开源项目：
commons.dbcp

DBCP依赖Apache的另外2个开源项目
commons.collections和commons.pool

dbcp包，目前版本是1.2.1：http://jakarta.apache.org/commons/dbcp/

pool包，目前版本是1.3：http://jakarta.apache.org/commons/pool/，

common-collections包：http://jakarta.apache.org/commons/collections/

下载这些包并将这些包的路径添加到classpath中就可以使用dbcp做为项目中的数据库连接池使用了。

在建立我们自己的数据库连接池时，可以使用xml文件来传入需要的参数，这里只使用hard
code的方式来简单介绍，所有需要我们自己写的代码很少，只要建立一个文件如下：
import
org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource;
import
org.apache.commons.dbcp.BasicDataSourceFactory;
import
java.sql.SQLException;
import java.sql.Connection;
import
java.util.Properties;

public class ConnectionSource

private static BasicDataSource dataSource =
null;

public ConnectionSource()


public static void init()

if (dataSource != null)
try

dataSource.close();
catch (Exception e)



dataSource = null;


try
Properties p = new
Properties();

p.setProperty("driverClassName",
"oracle.jdbc.driver.OracleDriver");
p.setProperty("url",
"jdbc:oracle:thin:@192.168.0.1:1521:testDB");

p.setProperty("password", "scott");
p.setProperty("username",
"tiger");
p.setProperty("maxActive", "30");

p.setProperty("maxIdle", "10");
p.setProperty("maxWait",
"1000");
p.setProperty("removeAbandoned",
"false");
p.setProperty("removeAbandonedTimeout",
"120");
p.setProperty("testOnBorrow", "true");

p.setProperty("logAbandoned", "true");

dataSource = (BasicDataSource)
BasicDataSourceFactory.createDataSource(p);

catch (Exception e)




public static synchronized Connection
getConnection() throws SQLException

if (dataSource == null)

init();


Connection conn = null;

if (dataSource != null)

conn = dataSource.getConnection();


return conn;



接下来，在我们的应用中，只要简单地使用ConnectionSource.getConnection()就可以取得连接池中的数据库连接，享受数据库连接带给我们的好处了。当我们使用完取得的数据库连接后，只要简单地使用connection.close()就可把此连接返回到连接池中，至于为什么不是直接关闭此连接，而是返回给连接池，这是因为dbcp使用委派模型来实现Connection接口了。

在使用Properties来创建BasicDataSource时，有很多参数可以设置，比较重要的还有：

testOnBorrow、testOnReturn、testWhileIdle，他们的意思是当是取得连接、返回连接或连接空闲时是否进行有效性验证（即是否还和数据库连通的），默认都为false。所以当数据库连接因为某种原因断掉后，再从连接池中取得的连接，实际上可能是无效的连接了，所以，为了确保取得的连接是有效的，
可以把把这些属性设为true。当进行校验时，需要另一个参数：validationQuery，对oracle来说，可以是：SELECT COUNT(*) FROM
DUAL，实际上就是个简单的SQL语句，验证时，就是把这个SQL语句在数据库上跑一下而已，如果连接正常的，当然就有结果返回了。

还有2个参数：timeBetweenEvictionRunsMillis 和
minEvictableIdleTimeMillis，
他们两个配合，可以持续更新连接池中的连接对象，当timeBetweenEvictionRunsMillis
大于0时，每过timeBetweenEvictionRunsMillis
时间，就会启动一个线程，校验连接池中闲置时间超过minEvictableIdleTimeMillis的连接对象。

还有其他的一些参数，可以参考源代码。

2、
C3P0:

C3P0是一个开放源代码的JDBC连接池，C3PO
连接池是一个优秀的连接池，推荐使用。C3PO实现了JDBC3.0规范的部分功能，因而性能更加突出,包括了实现jdbc3和jdbc2扩展规范说明的Connection 和Statement 池的DataSources 对象。
下载地址:http://sourceforge.net/projects/c3p0

package
com.systex.utils.web;

import java.beans.PropertyVetoException;
import
java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;
import
javax.sql.DataSource;
import
com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource;

public class C3PODataSource
private static
ComboPooledDataSource dataSource = null;
private static final String driver
= "com.mysql.jdbc.Driver";
private static final String url =
"jdbc:mysql://localhost:3306/wyd";
private static final String userName =
"root";
private static final String password = "root";

public static DataSource getDataSource()
if
(dataSource == null)
dataSource = new ComboPooledDataSource();
try

dataSource.setDriverClass(driver);
catch (PropertyVetoException
e)
System.out.println("DataSource Load Driver
Exception!!");
e.printStackTrace();

dataSource.setJdbcUrl(url);
dataSource.setUser(userName);
dataSource.setPassword(password);
//
设置连接池最大连接容量
dataSource.setMaxPoolSize(20);
//
设置连接池最小连接容量
dataSource.setMinPoolSize(2);
//
设置连接池最大statements对象容量
dataSource.setMaxStatements(100);

return
dataSource;


public static Connection getConnection() throws
SQLException
return
C3PODataSource.getDataSource().getConnection();



3、 Proxool

这是一个Java SQL
Driver驱动程序，提供了对你选择的其它类型的驱动程序的连接池封装。可以非常简单的移植到现存的代码中。完全可配置。快速，成熟，健壮。可以透明地为你现存的JDBC驱动程序增加连接池功能。

官方网站: http://proxool.sourceforge.net/

下载地址:http://proxool.sourceforge.net/download.html 参考技术A DateSource