大白话聊懂Java中的连接池，用包装模式实现标准的DataSource数据源连接池

Posted 2021-04-23 聊5毛钱的Java

一、首先简单谈谈为什么要用连接池？

大家知道，我们平常连接数据库的时候，首先需要获取到数据库的连接，在Java中对应的是 Connection，建立获取数据库连接是比较消耗资源的，而且每次建立获取连接也比较浪费时间，可以试想，如果每次请求过来，需要访问数据库时，都去重新建立并获取新的连接，会浪费大量的资源和时间，此时客户端的响应时间肯定会较长，这并不是我们想看到的。因此这时候我们就要想办法避免这种现象，所以这时候就可以用连接池来解决。

其实简单的说，连接池实现的主要目的就是，获取连接的时候从池中获取已经初始化好的连接，这样做就不用每次都建立新的连接，就能节省资源的消耗，也能提高效率。

然后在用完连接以后，调用conn.close( ); 关闭连接的时候并不是真去把这个连接关闭掉，而是应该把这个连接放回到池中，下次请求过来了，可以继续使用。

Java中连接池具体的实现一般有两种方式，一种是用包装类来实现，另一种是用动态代理来实现

现在常见的开源的Java连接池有DBCP和C3P0等，其中DBCP就是上边说的利用包装类来实现的，而C3P0是动态代理实现的。

今天讲一下使用包装类实现一个简单的连接池

刚才也过说过了，连接池的核心功能就是在用完conn资源后，需要关闭释放资源，但是我们并不想真正的把这个连接资源关闭，而应该放回池中，供其他请求使用，或者供下次继续使用。

说到这儿，肯定很多人会想到，如果是这样的话，那肯定就得在conn对象的close方法上做点文章啊，那就改一下conn中的close方法啊，在close方法中撸点代码实现刚才说的不去真正关闭连接资源，而是放回池中，这样不就好了吗？

这么想貌似是没什么问题，但是你细品就会发现一个大问题，那就是：Connection是JDBC规范中的一个接口啊。具体的怎么获取到数据库的连接（也就是上边一直说的conn对象）那是具体不同的数据库厂商来实现的，也就是咱们平常项目中导入的数据库驱动jar包中，oracle驱动jar包中有oracle的实现方式，mysql驱动jar包中有mysql的实现方式。这些数据库厂商们他们都实现了JDBC的接口规范，也就是说数据库厂商肯定实现了Connection这个接口（因为这是JDBC的规范），具体到底怎么获取到数据库连接，他们在实现类里肯定有实现。就等于说如果你用的是oracle数据库，那么这个conn对象就是oracle驱动jar包给你返回的；如果你用的是mysql数据库，那么这个conn对象就是mysql的驱动jar包给你返回的。

所以说这个conn对象是数据库驱动包里的，如果是像上边说的直接去改一下conn中的close方法来实现把连接放回池中，那岂不是去修改数据库驱动jar包中的源码吗？这简直是天方夜谭啊兄dei，肯定行不通的！

那写到到这儿估计有小伙伴估计会有另外一个疑问：那数据库厂商们直接把这个close方法给写成咱们想要的不就好了，也免的咱们去改了，多麻烦（而且关键是jar包里的内容咱也改不了啊。。。）

咱们继续思考：各个数据库厂商实现的是JDBC规范，而JDBC规范中的close方法就是要求立即关闭连接，并不是把连接放回池中。

所以数据库厂商的实现类中这么实现close方法并没有问题，数据库厂商负责实现的close就应该是立即释放资源。

下面的截图是JDK API中官方对Connection接口中close方法的解释

所以数据库厂商本身就不应该关心连接池的问题，如果它close方法的做法是把连接放回池中，那它放回到哪个池中呢，它是不是还要写个连接池什么的？这肯定不科学啊，对吧。

关于怎么更好、更高效率的去使用这些连接，这不是数据库厂商要考虑的事情，而是连接池需要考虑的，所以就出现了DBCP、C3P0这些连接池。

好了，问题及分析就先说到这儿。

接下来就该考虑：既然上边说的方法行不通，那该怎么办呢？

第一种比较能想到的方式就是利用Java中的包装设计模式来解决

第二种就是用动态代理返回conn的代理对象来解决

今天就来讲一下第一种用包装来实现。

撸码之前先简单的讲一下利用包装实现的原理：

其实很简单，咱们实现的目标不就是在调用close方法的时候做一下处理吗，其他的方法该调原有对象还调原有对象的方法。

所以咱们就自定义一个自己的类也实现Connection接口，然后把原有的conn对象通过构造方法注入进来，为什么要注入原有的conn对象呢？因为调用其他方法的时候咱们必须得用原有的conn对象来调用啊，所以原有的对象必须得注入进来。最后在使用用conn对象的地方，把咱们自定义的conn对象返回去就好了。

二、具体代码实现

第一步：写一个自定义的conn类

/**
 * 
 * @author caoju
 *
 */
public class MyConnection implements Connection{
  
  //原有的数据库连接
  private Connection conn;
  //数据源中的池
  private LinkedList<Connection> pool;
  //通过构造函数注入
  public MyConnection(Connection conn,LinkedList<Connection> pool){
    this.conn = conn;
    this.pool = pool;
  }
  
  @Override
  public void close() throws SQLException {
    //close方法做咱们需要的处理，也就是放回池中
    pool.add(conn);
  }
  
  @Override
  public PreparedStatement prepareStatement(String sql) throws SQLException {
    //其他的方法什么改变都不做，还是用原来的conn对象来调用
    //所以除了close方法咱们特殊处理一下，其他的方法没一点变化,保持原有的功能
    return conn.prepareStatement(sql);
  }
  @Override
  public Statement createStatement() throws SQLException {
    //其他的方法什么改变都不做，还是用原来的conn对象来调用
    //所以除了close方法咱们特殊处理一下，其他的方法没一点变化,保持原有的功能
    return conn.createStatement();
  }
  
  @Override
  public <T> T unwrap(Class<T> iface) throws SQLException {
    // TODO Auto-generated method stub
    //下边的方法一样都用原有的对象把调用保持下去
    //由于Connection接口中方法很多，在这儿就不一一搞了
    return null;
  }
 
  @Override
  public boolean isWrapperFor(Class<?> iface) throws SQLException {
    // TODO Auto-generated method stub
    return false;
  }
 
  
  @Override
  public CallableStatement prepareCall(String sql) throws SQLException {
    // TODO Auto-generated method stub
    return null;
  }
  .......
}

这里需要注意一个问题就是，由于自定义的MyConnection类也实现了Connection接口，所以需要实现Connection接口里所有的方法，里边有几十个方法，代码太长了，贴上来影响阅读，我就省略号了。。。大家自己写的时候需要全部实现。

第二步：自定义一个DataSource

/**
 * 
 * @author caoju
 *
 */
public class MyDataSource implements DataSource{
 
  private static LinkedList<Connection> pool = new LinkedList<Connection>();
  private static final String name = "com.mysql.jdbc.Driver";
  private static final String url = "jdbc:mysql://192.168.199.188:3306/cj";
  private static final String user = "root";
  private static final String password = "123456";
    
    static{//利用静态代码块儿在类一加载的时候就初始化10个连接到池中
    try {
      Class.forName(name);
      for(int i=0;i<10;i++){
        Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
        pool.add(conn);
      }
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
    
  @Override
  public Connection getConnection() throws SQLException {
    if(pool.size()>0){
      Connection conn = pool.remove();
      //此处返回的已经不是原有的conn对象了，而是咱们自定义的包装类对象
      return new MyConnection(conn,pool);
    }else{
      throw new RuntimeException("对不起，服务器忙...");
    }
  }
  
  
  
  @Override
  public PrintWriter getLogWriter() throws SQLException {
    return null;
  }
 
  @Override
  public void setLogWriter(PrintWriter out) throws SQLException {
    // TODO Auto-generated method stub
    
  }
 
  @Override
  public void setLoginTimeout(int seconds) throws SQLException {
    // TODO Auto-generated method stub
    
  }
 
  @Override
  public int getLoginTimeout() throws SQLException {
    // TODO Auto-generated method stub
    return 0;
  }
 
  @Override
  public Logger getParentLogger() throws SQLFeatureNotSupportedException {
    // TODO Auto-generated method stub
    return null;
  }
 
  @Override
  public <T> T unwrap(Class<T> iface) throws SQLException {
    // TODO Auto-generated method stub
    return null;
  }
 
  @Override
  public boolean isWrapperFor(Class<?> iface) throws SQLException {
    // TODO Auto-generated method stub
    return false;
  }
 
 
  @Override
  public Connection getConnection(String username, String password)
      throws SQLException {
    // TODO Auto-generated method stub
    return null;
  }
  
}

第三步：写个调用端测试一下

/**
 * 
 * @author caoju
 *
 */
public class Client {
 
  public static void main(String[] args) {
    DataSource ds = new MyDataSource();
 
    Connection conn = null;
    PreparedStatement ps = null;
    try {
      conn = ds.getConnection();
      ps = conn.prepareStatement("select * from student");
      ResultSet rs = ps.executeQuery();
      List<Student> stuList = new ArrayList<Student>();
      while(rs.next()){
        Student student = new Student();
        String id = rs.getString("id");
        String name = rs.getString("name");
        student.setId(id);
        student.setName(name);
        stuList.add(student);
      }
      for (Student student : stuList) {
        System.out.println(student);
      }
      
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }finally{
      if(ps!=null){
        try {
          ps.close();
        } catch (SQLException e) {
          e.printStackTrace();
        }
      }
      if(conn!=null){
        try {
          conn.close();
        } catch (SQLException e) {
          e.printStackTrace();
        }
      }
    }
  
  }
 
}

最后，打个断点瞅一眼

可以看到，返回的对象是咱们自定义的MyConnection类，而不是原有的conn对象。

最后的运行结果：

到这儿用包装设计模式来实现连接池就搞定啦，代码还是比较简单，大家可以动手试一试。

供大家参考，若有错误的地方希望大家包涵并及时指出

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