Java笔记二：数据库连接池

末蓝、 2022-04-03 09:58 254阅读 0赞

# 数据库连接池 #

由于数据库的连接对象创建工作，比较消耗性能。

所以一开始先在内存中开辟一块空间（集合），先往池子里面放置多个连接对象。后面需要连接数据库的时候，直接从池子中获取，不需要自行创建连接对象。使用完毕后，归还连接对象，确保连接对象能循环利用。

所建的MyDateSource类要继承DataSource接口（Sun公司针对数据库连接的定义的一套规范），并实现其方法。目前只实现其中连接池对外公布的获取连接的方法getConnction()

### 自定义数据库连接池对象 ###

具体代码示例如下：

import javax.sql.DataSource;
    import java.io.PrintWriter;
    import java.sql.Connection;
    import java.sql.SQLException;
    import java.sql.SQLFeatureNotSupportedException;
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    import java.util.logging.Logger;
    
    /*
    *这是一个数据库连接池
    * 一开始先往池子里面放10个连接(通过构造方法或者静态代码块方法实现)
    *
    * 1.开始创建10个连接
    *
    * 2.来的程序通过getConnection获取连接
    *
    * 3.用完之后，使用addBack归还连接
    *
    * 4.扩容
    * */
    
    public class MyDateSource implements DataSource {
    
        List<Connection> list = new ArrayList<Connection>();//通过集合体现连接池。
        public MyDateSource() throws SQLException {
            for (int i =0;i<9;i++){
                Connection conn = JDBCutil.getConn();
                list.add(conn);
            }
        }
        //该连接池对外公布的获取的连接方法
        @Override
        public Connection getConnection() throws SQLException {
            //获取连接的时候，先检测是否还有空闲的连接
            if (list.size()==0){//如果没有，扩容，重新创建5个新连接添加，分配
                for (int i =0;i<5;i++){
                    Connection conn = JDBCutil.getConn();
                    list.add(conn);
                }
            }
            //remove(0) ----> 移除第一个，移除集合中的第一个
            Connection conn = list.remove(0);//借用一个连接就移除一个连接，返回值是所移除的对象
            return conn;
        }
    
        //归还连接方法。
        public void addBack(Connection conn){
            list.add(conn);
        }
    }

不过这样基础的实现，会带来一些问题：比如

1.  需要额外记住 addBack()方法
2.  单例问题，如果new 多个 MydataSource对象，会导致出现对个连接池对象。
3.  无法面向接口编程，因为Datasource接口中没有addBack()方法，编译时候会报错。（DataSource d = new MydataSource; //编译报错）

**解决方法：（以addBack为切入点）**

修改接口中的close方法，原来的Connection对象的close方法是真的关闭连接。而我们可以修改这个close方法，使其调用的时候，不再是关闭连接，而是归还连接对象。

**使用装饰者模式的方法（面向接口的思想）**，也就是把原有的Connection类包装起来。即是，我们自己写一个类，继承Connection接口，然后将实现的Connection类作为构造函数参数传入类中，而后需要用到哪些Connection接口的方法，就调用传进来的Connection参数去调用其本身的方法，对于想改造的类，就先调用的自己的方法，再调用其参数本身的方法。通过这样的方式进行对源码方法的扩展。

如以下所示：需要改造的方法是close，用到的方法是prepareStatement

public class ConnectionWrap implements Connection {//包装类，包装connection实例
        List<Connection> list;
        Connection connection = null;
        //构造方法，传入一个connection实例作为调用。
        public ConnectionWrap(Connection connection, List<Connection> list){
            super();
            this.connection = connection;
            this.list = list;
        }
    
        @Override
        public void close() throws SQLException {
            System.out.println("有人来归还对象了，归还之前是：" + list.size());
            list.add(connection);
            System.out.println("有人来归还对象了，归还之后是：" + list.size());
            //connection.close();
        }
    
        @Override
        public PreparedStatement prepareStatement(String sql) throws SQLException {
            return connection.prepareStatement(sql);
        }
    
        ....
    
    }

public class MyDataSource implements DataSource {//继承了DataSource接口的连接池类
    
        List<Connection> list = new ArrayList<Connection>();//通过集合体现连接池。
        public MyDataSource() throws SQLException {
            for (int i =0;i<9;i++){
                Connection conn = JDBCutil.getConn();
                list.add(conn);
            }
        }
        //该连接池对外公布的获取的连接方法
        @Override
        public Connection getConnection() throws SQLException {
            //获取连接的时候，先检测是否还有空闲的连接
            if (list.size()==0){//如果没有，扩容，重新创建5个新连接添加，分配
                for (int i =0;i<5;i++){
                    Connection conn = JDBCutil.getConn();
                    list.add(conn);
                }
            }
            //remove(0) ----> 移除第一个，移除集合中的第一个元素
            Connection conn = list.remove(0);//借用一个连接就移除一个连接，返回值是所移除的对象
    
            //在把这个对象抛出去的时候，对这个对象进行包装
            Connection connection = new ConnectionWrap(conn,list);//经过包装类包装的connection类
    
            return connection;
        }
    }

@Test
        public void PoolTest() throws SQLException {//测试运行类
            Connection conn = null;
            PreparedStatement ps = null;
            MyDataSource dataSource = new MyDataSource();
            try {
                 conn = dataSource.getConnection();
    
                String sql = "insert into bank values (null ,'kk','1000')";
                ps = conn.prepareStatement(sql);
                ps.executeUpdate();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                /*ps.close();
                dataSource.addBack(conn);//归还连接*/
                //传入的是经过装饰过的connection对象，使用的是我们自己写的close方法。
                JDBCutil.release(ps,conn);
            }
    }

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### 开源数据库连接池对象一：DBCP ###

需要引入三个jar包，分别是：

**commons-dbcp2-2.5.0，commons-pool2-2.6.0，commons-logging-1.2**

而其中如果不导入 commons-logging-1.2 包可能会引起 java.lang.NoClassDefFoundError: org/apache/commons/logging/LogFactory 错误，找不到相关类

**直接代码写的方式：**

public void testDBCP() throws SQLException {
            Connection conn = null;
            PreparedStatement ps = null;
            try {
                //1.构建数据源对象
                BasicDataSource dataSource = new BasicDataSource();
    
                //连接的是什么类型的数据库，访问的是什么类型的数据库，用户名，密码
                dataSource.setDriverClassName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
                dataSource.setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/kk?characterEncoding=UTF-8&serverTimezone=UTC&useSSL=false");
                dataSource.setUsername("root");
                dataSource.setPassword("root");
    
                conn = dataSource.getConnection();
                String sql = "insert into bank values (null,?,?)";
                ps = conn.prepareStatement(sql);
                ps.setString(1,"kk6");
                ps.setDouble(2,1100);
                ps.executeUpdate();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                JDBCutil.release(ps,conn);
            }
        }

**配置文件方式：dbcpconfig.properties 文件**

#连接设置
    driverClassName=com.mysql.cj.jdbc.Driver
    url=jdbc:mysql://localhost:3306/kk?characterEncoding=UTF-8&serverTimezone=UTC&useSSL=false
    username=root
    password=root
    
    #
    initialSize=10
    
    #最大连接数量
    maxActive=50
    
    #
    maxIdle=20
    
    #
    minIdle=5
    
    #
    maxWait=60000
    
    
    #JDBC驱动建立连接时附带的连接属性属性的格式必须为这样：[属性名=property;]
    #注意："user" 与 "password" 两个属性会被明确地传递，因此这里不需要包含他们。
    connectionProperties=useUnicode=true;characterEncoding=gbk
    
    #指定由连接池所创建的连接的自动提交（auto-commit）状态。
    defaultAutoCommit=true
    
    #driver default 指定由连接池所创建的连接的事务级别（TransactionIsolation）。
    #可用值为下列之一：（详情可见javadoc。）NONE,READ_UNCOMMITTED, READ_COMMITTED, REPEATABLE_READ, SERIALIZABLE
    defaultTransactionIsolation=READ_UNCOMMITTED

使用方式：

import JDBCutil.JDBCutil;
    import org.apache.commons.dbcp2.BasicDataSourceFactory;
    import org.junit.Test;
    
    import javax.sql.DataSource;
    import java.io.InputStream;
    import java.sql.Connection;
    import java.sql.PreparedStatement;
    import java.util.Properties;
    
    
    public class DBCPDemo02 {
        @Test
        public void DBCPtest02() throws Exception {
            Connection conn = null;
            PreparedStatement ps = null;
    
            try {
                BasicDataSourceFactory factory = new BasicDataSourceFactory();
                Properties properties = new Properties();
                //通过类加载器的方式加载properties配置文件。
                InputStream is = DBCPDemo02.class.getClassLoader().getResourceAsStream("dbcpconfig.properties");
                //InputStream is = new FileInputStream("dbcpconfig.properties");用于配置文件在项目根目录下，直接读取
                properties.load(is);
                DataSource dataSource = factory.createDataSource(properties);
    
                conn = dataSource.getConnection();
                String sql = "insert into bank values (null,?,?)";
                ps = conn.prepareStatement(sql);
                ps.setString(1,"kk7");
                ps.setDouble(2,1500);
                ps.executeUpdate();
    
            } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            } finally {
            JDBCutil.release(ps,conn);
            }
        }
    }

### 开源数据库连接池对象二：C3P0 ###

需要引入两个jar包

c3p0-0.9.5.2.jar，mchange-commons-java-0.2.12.jar

不导入 mchange-commons-java-0.2.12.jar 包可能会引起 java.lang.NoClassDefFoundError: com/mchange/v2/ser/Indirector 错误，找不到相关类

**直接代码写的方式：**

import JDBCutil.JDBCutil;
    import com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource;
    import org.junit.Test;
    
    import java.sql.Connection;
    import java.sql.PreparedStatement;
    import java.sql.SQLException;
    
    public class C3P0Demo {
        @Test
        public void C3P0test(){
            Connection conn = null;
            PreparedStatement ps = null;
    
            try {
                //1.创建datasource
                ComboPooledDataSource dataSource = new ComboPooledDataSource();
                //2.设置连接数据的信息
                dataSource.setDriverClass("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
                dataSource.setJdbcUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/kk?characterEncoding=UTF-8&serverTimezone=UTC&useSSL=false");
                dataSource.setUser("root");
                dataSource.setPassword("root");
    
                conn = dataSource.getConnection();
    
                String sql = "insert into bank values (null,?,?)";
                ps = conn.prepareStatement(sql);
                ps.setString(1,"kk8");
                ps.setDouble(2,1530);
                ps.executeUpdate();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                JDBCutil.release(ps,conn);
            }
        }
    }

**使用配置文件方式：**

需要注意，配置文件的名字一定要是 **c3p0-config.xml** ，因为在框架源码中，会自动使用类加载器的方式加载为c3p0-config.xml的文件，所以在使用的时候，只需要new ComboPoolDataSource对象，然后使用即可，框架会自动帮我们加载配置文件。

同时在配置文件中**<default-config>**标签指的是：默认的数据库配置，new对象时没有指定名称则会默认使用此配置。

还能可以使用**<name-config name=“oracle”>** 标签来配置另一个数据库的连接，在**new ComboPoolDataSource 对象**时带入name参数可以使用指定配置，如：**ComboPooledDataSource dataSource1 = new ComboPooledDataSource("oracle");**

**并且****c3p0-config.xml** **要跟随java文件，放置在src目录下，不然程序将读取不到配置文件。**

**配置文件：c3p0-config.xml**

<c3p0-config>
        
        
        <default-config>
    
            <property name="automaticTestTable">con_test</property>
            
            <property name="checkoutTimeout">30000</property>
            
            <property name="idleConnectionTestPeriod">30</property>
            
            <property name="initialPoolSize">10</property>
            
            <property name="maxIdleTime">30</property>
            <property name="maxPoolSize">25</property>
            
            <property name="minPoolSize">5</property>
            
            <property name="maxStatements">200</property>
    
            
            <property name="jdbcUrl">jdbc:mysql://localhost:3306/kk?characterEncoding=UTF-8&serverTimezone=UTC&useSSL=false</property>
            <property name="driverClass">com.mysql.cj.jdbc.Driver</property>
            <property name="user">root</property>
            <property name="password">root</property>
    
        </default-config>
    
    </c3p0-config>

代码：

package C3P0util;
    
    import JDBCutil.JDBCutil;
    import com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource;
    import org.junit.Test;
    
    import java.sql.Connection;
    import java.sql.PreparedStatement;
    
    public class C3P0Demo02 {
        @Test
        public void C3P0test02(){
            Connection conn = null;
            PreparedStatement ps = null;
    
            try {
                //配置文件方式，直接new一个对象使用即可，默认会找xml中的 default-config 分支
                //因为在源码中，自动使用了类加载器的方式加载名为:c3p0-config.xml 的文件，所以xml的名字需要固定为c3p0-config.xml
                ComboPooledDataSource dataSource = new ComboPooledDataSource();
    
                //带入oracle参数，使用xml配置文件中名为的 oracle 分支
                //ComboPooledDataSource dataSource1 = new ComboPooledDataSource("oracle");
    
                conn = dataSource.getConnection();
    
                String sql = "insert into bank values (null,?,?)";
                ps = conn.prepareStatement(sql);
                ps.setString(1,"kk8");
                ps.setDouble(2,1530);
                ps.executeUpdate();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                JDBCutil.release(ps,conn);
            }
        }
    }

### 数据库操作对象：DButils ###

需要导入DButils的jar包，commons-dbutils-1.7.jar

在DButils框架中，只是帮我们简化了CRUD的代码，也就是操作数据库语句代码，但是对于连接的创建和获取工作，并不负责，所以，需要将DButils 和 上面的**连接池对象 C3P0,DBCP **相结合使用。

DBUtils的3个核心对象。QueryRunner类（里面有query查询、update增删改和batch批处理）、ResultSetHandler接口（用于select后如何封装数据的）、DBUtils类（定义了关闭资源和事务处理的方法）。

而DButils框架将数据库操作分为了两种方法，**QueryRunner.update（增，删，改）**和 **QueryRunner.query（查）**

update 方法针对 增，删，改语句；而 query 方法针对查询语句。

普通代码示例如下：

**实体类Bank**：

package BankModel;
    
    public class Bank {
        private String name;
        private double money;
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            return "Bank{" +
                    "name='" + name + '\'' +
                    ", money=" + money +
                    '}';
        }
    
        public void setMoney(double money) {
            this.money = money;
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public double getMoney() {
            return money;
        }
    }

DButilTest的update(增，删，改)部分代码如下：

DButilTest的query(查询)部分代码（new 匿名实现类的实例化ResultSetHandler接口方法）如下：

package DButil;
    
    import BankModel.Bank;
    import com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource;
    import org.apache.commons.dbutils.QueryRunner;
    import org.apache.commons.dbutils.ResultSetHandler;
    import org.junit.Test;
    
    import java.sql.ResultSet;
    import java.sql.SQLException;
    
    public class DButilsTest {
        @Test
        public void InsertTest() throws SQLException {
    
            //创建连接对象
            ComboPooledDataSource dataSource = new ComboPooledDataSource();
    
            //dbutils 只是帮我们简化了CRUD的代码，但是连接的创建以及获取工作，不属于他的工作范围
            QueryRunner queryRunner = new QueryRunner(dataSource);//传入一个连接对象作为参数
            
            //query方法针对查询，需要准备一个封装返回数据的类对象，如Bank类
            //query(String sql,ResultSetHandler<T>,Object...Params)
            //去执行查询，查询到的数据还是存放在Result里，然后调用接口中的handle方法，由用户手动去封装返回的数据
    
            Bank bank =  queryRunner.query("select * from bank where id=?", new ResultSetHandler<Bank>() {
                //通过匿名实现类的方式，实例化ResultSetHandler<T>接口，使得返回值为Bank实体类对象。
               @Override
                public Bank handle(ResultSet resultSet) throws SQLException {
                  Bank bank = new Bank();
                  while (resultSet.next()){
                      //自行接收数据，并且将数据封装在准备好的bank类对象中，返回这个对象。
                      String name = resultSet.getString("name");
                      double money = resultSet.getDouble("money");
    
                      bank.setMoney(money);
                      bank.setName(name);
                  }
                   return bank;
                }
            }, 9);
        }
    }

上面的query查询代码由于需要自己新建一个匿名实现类，过程复杂，所以需要进行简化，简化方法就是找到ResultSetHandler **（结果集的处理接口）**接口的具体实现类作为参数。

查询单个对象的实现类：**new BeanHandler<T>(Class<T> type)**，例：new BeanHandler<Bank>(Bank.class)

查询多个对象的实现类（返回值是集合）：**new BeanListHandler<T>(Class<T> type)**，例：

new BeanListHandler<Bank>(Bank.class)

而上面的参数 Bank.class 的意思是：**通过该类的字节码得到该类的实例（反射），也即是框架自动帮我们创建了类的实例作为参数**

优化后的query（具体实现类方法）代码如下：

package DButil;
    
    import BankModel.Bank;
    import com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource;
    import org.apache.commons.dbutils.QueryRunner;
    import org.apache.commons.dbutils.ResultSetHandler;
    import org.junit.Test;
    
    import java.sql.ResultSet;
    import java.sql.SQLException;
    
    public class DButilsTest {
        @Test
        public void InsertTest() throws SQLException {
    
            //创建连接对象
            ComboPooledDataSource dataSource = new ComboPooledDataSource();
    
            //dbutils 只是帮我们简化了CRUD的代码，但是连接的创建以及获取工作，不属于他的工作范围
            QueryRunner queryRunner = new QueryRunner(dataSource);//传入一个连接对象作为参数
            
            //查询单个对象，返回值是一个对象的使用BeanHandler 类
            //参数Bank.Class 通过类的字节码得到该类的实例（反射）
            //Bank bank = Bank.class.newInstance();//创建一个类的实例
            //new BeanHandler<T>(Class<T> type)
    
            Bank bank = queryRunner.query("select * from bank where id=?",
                    new BeanHandler<Bank>(Bank.class),7);
    
            System.out.println(bank.toString());
    
            //查询多个对象，返回值是一个集合
            //new BeanListHandler<T>(Class<T> type)
            List<Bank> list = queryRunner.query("select * from bank",
                   new BeanListHandler<Bank>(Bank.class));
    
            for (Bank bank1:list
                 ) {
                System.out.println(bank1.toString());
            }
        }
    }

**而ResultSetHandler（结果集的处理接口）的常用实现类有：**

BeanHandler：查询到的单个数据封装成一个对象。

BeanListHandler：查询到的多个数据封装成一个List对象。

ArrayHandler：查询到的单个数据封装成一个数据。

ArrayListHandler：查询到的多个数据封装成一个集合，集合里面的元素是数组。

MapHandler：查询到的单个数据封装成一个map。

MapListHandler：查询到的多个数据封装成一个集合，集合里面的元素是map。

# 总结 #

### 数据连接池 ###

**负责与数据库的连接对象的创建和获取功能**

DBCP（不使用配置文件的方法，使用配置文件的方法）

C3P0（不使用配置文件的方法，使用配置文件的方法）