java数据库连接池封装及使用

不念不忘少年蓝@ 2022-08-04 15:49 188阅读 0赞

ConnectionPool类:

package com.vl.sql;
    import java.sql.Connection;
    import java.sql.DatabaseMetaData;
    import java.sql.Driver;
    import java.sql.DriverManager;
    import java.sql.ResultSet;
    import java.sql.SQLException;
    import java.util.Enumeration;
    import java.util.Vector;
    public class ConnectionPool {
    	
    	private String jdbcDriver = ""; // 数据库驱动
    
    	private String dbUrl = ""; // 数据 URL
    
    	private String dbUsername = ""; // 数据库用户名
    
    	private String dbPassword = ""; // 数据库用户密码
    
    	private String testTable = ""; // 测试连接是否可用的测试表名，默认没有测试表
    
    	private int initialConnections = 1; // 连接池的初始大小
    
    	private int incrementalConnections = 5;// 连接池自动增加的大小
    
    	private int maxConnections = 20; // 连接池最大的大小
    
    	private Vector<PooledConnection> connections = null; // 存放连接池中数据库连接的向量 ,
    
    	// 初始时为 null
    
    	// 它中存放的对象为 PooledConnection 型
    
    	/**
    	 * 
    	 * 构造函数
    	 * 
    	 * 
    	 * 
    	 * @param jdbcDriver
    	 *            String JDBC 驱动类串
    	 * 
    	 * @param dbUrl
    	 *            String 数据库 URL
    	 * 
    	 * @param dbUsername
    	 *            String 连接数据库用户名
    	 * 
    	 * @param dbPassword
    	 *            String 连接数据库用户的密码
    	 * 
    	 * 
    	 */
    
    	public ConnectionPool(String jdbcDriver, String dbUrl, String dbUsername, String dbPassword) {
    
    		this.jdbcDriver = jdbcDriver;
    
    		this.dbUrl = dbUrl;
    
    		this.dbUsername = dbUsername;
    
    		this.dbPassword = dbPassword;
    
    		try {
    			createPool();
    		} catch (Exception e) {
    			e.printStackTrace();
    		}
    
    	}
    
    	/**
    	 * 
    	 * 返回连接池的初始大小
    	 * 
    	 * 
    	 * 
    	 * @return 初始连接池中可获得的连接数量
    	 */
    
    	public int getInitialConnections() {
    
    		return this.initialConnections;
    
    	}
    
    	/**
    	 * 
    	 * 设置连接池的初始大小
    	 * 
    	 * 
    	 * 
    	 * @param 用于设置初始连接池中连接的数量
    	 */
    
    	public void setInitialConnections(int initialConnections) {
    
    		this.initialConnections = initialConnections;
    
    	}
    
    	/**
    	 * 
    	 * 返回连接池自动增加的大小 、
    	 * 
    	 * 
    	 * 
    	 * @return 连接池自动增加的大小
    	 */
    
    	public int getIncrementalConnections() {
    
    		return this.incrementalConnections;
    
    	}
    
    	/**
    	 * 
    	 * 设置连接池自动增加的大小
    	 * 
    	 * @param 连接池自动增加的大小
    	 */
    
    	public void setIncrementalConnections(int incrementalConnections) {
    
    		this.incrementalConnections = incrementalConnections;
    
    	}
    
    	/**
    	 * 
    	 * 返回连接池中最大的可用连接数量
    	 * 
    	 * @return 连接池中最大的可用连接数量
    	 */
    
    	public int getMaxConnections() {
    
    		return this.maxConnections;
    
    	}
    
    	/**
    	 * 
    	 * 设置连接池中最大可用的连接数量
    	 * 
    	 * 
    	 * 
    	 * @param 设置连接池中最大可用的连接数量值
    	 */
    
    	public void setMaxConnections(int maxConnections) {
    
    		this.maxConnections = maxConnections;
    
    	}
    
    	/**
    	 * 
    	 * 获取测试数据库表的名字
    	 * 
    	 * 
    	 * 
    	 * @return 测试数据库表的名字
    	 */
    
    	public String getTestTable() {
    
    		return this.testTable;
    
    	}
    
    	/**
    	 * 
    	 * 设置测试表的名字
    	 * 
    	 * @param testTable
    	 *            String 测试表的名字
    	 */
    
    	public void setTestTable(String testTable) {
    
    		this.testTable = testTable;
    
    	}
    
    	/**
    	 * 
    	 * 
    	 * 
    	 * 创建一个数据库连接池，连接池中的可用连接的数量采用类成员
    	 * 
    	 * initialConnections 中设置的值
    	 */
    
    	public synchronized void createPool() throws Exception {
    
    		// 确保连接池没有创建
    
    		// 如果连接池己经创建了，保存连接的向量 connections 不会为空
    
    		if (connections != null) {
    
    			return; // 如果己经创建，则返回
    
    		}
    
    		// 实例化 JDBC Driver 中指定的驱动类实例
    
    		Driver driver = (Driver) (Class.forName(this.jdbcDriver).newInstance());
    
    		DriverManager.registerDriver(driver); // 注册 JDBC 驱动程序
    
    		// 创建保存连接的向量 , 初始时有 0 个元素
    
    		connections = new Vector<PooledConnection>();
    
    		// 根据 initialConnections 中设置的值，创建连接。
    
    		createConnections(this.initialConnections);
    
    		System.out.println("create pool");
    
    	}
    
    	/**
    	 * 
    	 * 创建由 numConnections 指定数目的数据库连接 , 并把这些连接
    	 * 
    	 * 放入 connections 向量中
    	 * 
    	 * 
    	 * 
    	 * @param numConnections
    	 *            要创建的数据库连接的数目
    	 */
    	private void createConnections(int numConnections) throws SQLException {
    
    		// 循环创建指定数目的数据库连接
    
    		for (int x = 0; x < numConnections; x++) {
    
    			// 是否连接池中的数据库连接的数量己经达到最大？最大值由类成员 maxConnections
    
    			// 指出，如果 maxConnections 为 0 或负数，表示连接数量没有限制。
    
    			// 如果连接数己经达到最大，即退出。
    			System.out.println(this.connections.size() + "," + this.maxConnections);
    			if (this.maxConnections > 0 && this.connections.size() >= this.maxConnections) {
    				System.out.println("连接数己经达到最大");
    				break;
    
    			}
    
    			// add a new PooledConnection object to connections vector
    
    			// 增加一个连接到连接池中（向量 connections 中）
    
    			try {
    
    				connections.addElement(new PooledConnection(newConnection()));
    
    			} catch (SQLException e) {
    
    				System.out.println(" 创建数据库连接失败！ " + e.getMessage());
    
    				throw new SQLException();
    
    			}
    
    			System.out.println(" 数据库连接己创建 ......");
    
    		}
    
    	}
    
    	/**
    	 * 
    	 * 创建一个新的数据库连接并返回它
    	 * 
    	 * 
    	 * 
    	 * @return 返回一个新创建的数据库连接
    	 */
    
    	private Connection newConnection() throws SQLException {
    
    		// 创建一个数据库连接
    		
    		Connection conn = DriverManager.getConnection(dbUrl, dbUsername, dbPassword);
    
    		// 如果这是第一次创建数据库连接，即检查数据库，获得此数据库允许支持的
    
    		// 最大客户连接数目
    
    		// connections.size()==0 表示目前没有连接己被创建
    
    		if (connections.size() == 0) {
    
    			DatabaseMetaData metaData = conn.getMetaData();
    
    			int driverMaxConnections = metaData.getMaxConnections();
    
    			// 数据库返回的 driverMaxConnections 若为 0 ，表示此数据库没有最大
    
    			// 连接限制，或数据库的最大连接限制不知道
    
    			// driverMaxConnections 为返回的一个整数，表示此数据库允许客户连接的数目
    
    			// 如果连接池中设置的最大连接数量大于数据库允许的连接数目 , 则置连接池的最大
    
    			// 连接数目为数据库允许的最大数目
    
    			if (driverMaxConnections > 0 && this.maxConnections > driverMaxConnections) {
    
    				this.maxConnections = driverMaxConnections;
    
    			}
    
    		}
    
    		return conn; // 返回创建的新的数据库连接
    
    	}
    
    	/**
    	 * 
    	 * 通过调用 getFreeConnection() 函数返回一个可用的数据库连接 ,
    	 * 
    	 * 如果当前没有可用的数据库连接，并且更多的数据库连接不能创
    	 * 
    	 * 建（如连接池大小的限制），此函数等待一会再尝试获取。
    	 * 
    	 * 
    	 * 
    	 * @return 返回一个可用的数据库连接对象
    	 */
    
    	public synchronized PooledConnection getConnection() throws SQLException {
    
    		// 确保连接池己被创建
    
    		if (connections == null) {
    
    			return null; // 连接池还没创建，则返回 null
    
    		}
    
    		PooledConnection conn = getFreeConnection(); // 获得一个可用的数据库连接
    
    		// 如果目前没有可以使用的连接，即所有的连接都在使用中
    
    		while (conn == null) {
    
    			// 等一会再试
    
    			wait(250);
    
    			conn = getFreeConnection(); // 重新再试，直到获得可用的连接，如果
    
    			// getFreeConnection() 返回的为 null
    
    			// 则表明创建一批连接后也不可获得可用连接
    
    		}
    		
    		return conn;// 返回获得的可用的连接
    
    	}
    
    	/**
    	 * 
    	 * 本函数从连接池向量 connections 中返回一个可用的的数据库连接，如果
    	 * 
    	 * 当前没有可用的数据库连接，本函数则根据 incrementalConnections 设置
    	 * 
    	 * 的值创建几个数据库连接，并放入连接池中。
    	 * 
    	 * 如果创建后，所有的连接仍都在使用中，则返回 null
    	 * 
    	 * @return 返回一个可用的数据库连接
    	 */
    	public void print() {
    		System.out.println("total connection:" + connections.size());
    		int i = 1;
    		for (PooledConnection conn : connections) {
    			System.out.println("---" + i + ":" + conn.isBusy());
    		}
    	}
    
    	private PooledConnection getFreeConnection() throws SQLException {
    
    		// 从连接池中获得一个可用的数据库连接
    
    		PooledConnection conn = findFreeConnection();
    
    		if (conn == null) {
    
    			// 如果目前连接池中没有可用的连接
    			// 创建一些连接
    			System.out.println("目前连接池中没有可用的连接,创建一些连接 ");
    			createConnections(incrementalConnections);
    			// 重新从池中查找是否有可用连接
    			conn = findFreeConnection();
    
    			if (conn == null) {
    				// 如果创建连接后仍获得不到可用的连接，则返回 null
    				return null;
    			}
    
    		}
    
    		return conn;
    
    	}
    
    	/**
    	 * 
    	 * 查找连接池中所有的连接，查找一个可用的数据库连接，
    	 * 
    	 * 如果没有可用的连接，返回 null
    	 * 
    	 * 
    	 * 
    	 * @return 返回一个可用的数据库连接
    	 */
    
    	private PooledConnection findFreeConnection() throws SQLException {
    
    		
    		// 获得连接池向量中所有的对象
    		for (int i = 0; i < connections.size(); i++) {
    			PooledConnection pc = connections.elementAt(i);
    			// System.out.println("pConn.isBusy():"+pConn.isBusy());
    			if (!pc.isBusy()) {
    				// 如果此对象不忙，则获得它的数据库连接并把它设为忙
    				Connection conn = pc.getConnection();
    				pc.setBusy(true);
    				// 测试此连接是否可用
    				if (!isValid(conn)) {
    
    					// 如果此连接不可再用了，则创建一个新的连接，
    
    					// 并替换此不可用的连接对象，如果创建失败，删除该无效连接，遍历下一个不忙连接
    
    					try {
    						conn = newConnection();
    						pc.setConnection(conn);
    					} catch (SQLException e) {
    						e.printStackTrace();
    						connections.remove(i--);
    						continue;
    					}
    				}
    		
    				return pc; // 己经找到一个可用的连接，退出
    
    			}
    		}
    
    		return null;// 返回找到到的可用连接
    
    	}
    
    	/**
    	 * 
    	 * 测试一个连接是否可用，如果不可用，关掉它并返回 false
    	 * 
    	 * 否则可用返回 true
    	 * 
    	 * 
    	 * 
    	 * @param conn
    	 *            需要测试的数据库连接
    	 * 
    	 * @return 返回 true 表示此连接可用， false 表示不可用
    	 */
    
    	private boolean isValid(Connection conn) {
    		
    
    		try {
    			return conn.isValid(3000);
    		} catch (SQLException e) {
    			// TODO Auto-generated catch block
    			e.printStackTrace();
    			return false;
    		}
    		// try {
        
    		//
    		// // 判断测试表是否存在
    		//
    		// if (testTable.equals("")) {
        
    		//
    		// // 如果测试表为空，试着使用此连接的 setAutoCommit() 方法
    		//
    		// // 来判断连接否可用（此方法只在部分数据库可用，如果不可用 ,
    		//
    		// // 抛出异常）。注意：使用测试表的方法更可靠
    		//
    		// conn.setAutoCommit(true);
    		//
    		// } else {// 有测试表的时候使用测试表测试
    		//
    		// // check if this connection is valid
    		//
    		// Statement stmt = conn.createStatement();
    		//
    		// stmt.execute("select count(*) from " + testTable);
    		//
    		// }
    		//
    		// } catch (SQLException e) {
        
    		//
    		// // 上面抛出异常，此连接己不可用，关闭它，并返回 false;
    		//
    		// closeConnection(conn);
    		//
    		// return false;
    		//
    		// }
    		//
    		// // 连接可用，返回 true
    		//
    		// return true;
    
    	}
    
    	/**
    	 * 
    	 * 此函数返回一个数据库连接到连接池中，并把此连接置为空闲。
    	 * 
    	 * 所有使用连接池获得的数据库连接均应在不使用此连接时返回它。
    	 * 
    	 * 
    	 * 
    	 * @param 需返回到连接池中的连接对象
    	 */
    
    	public void returnConnection(Connection conn) {
    
    		// 确保连接池存在，如果连接没有创建（不存在），直接返回
    
    		if (connections == null) {
    
    			System.out.println(" 连接池不存在，无法返回此连接到连接池中 !");
    
    			return;
    
    		}
    
    		PooledConnection pConn = null;
    
    		Enumeration<PooledConnection> enumerate = connections.elements();
    
    		// 遍历连接池中的所有连接，找到这个要返回的连接对象
    
    		while (enumerate.hasMoreElements()) {
    
    			pConn = (PooledConnection) enumerate.nextElement();
    
    			// 先找到连接池中的要返回的连接对象
    
    			if (conn == pConn.getConnection()) {
    
    				// 找到了 , 设置此连接为空闲状态
    
    				pConn.setBusy(false);
    
    				break;
    
    			}
    
    		}
    
    	}
    
    	/**
    	 * 
    	 * 刷新连接池中所有的连接对象
    	 * 
    	 * 
    	 */
    
    	public synchronized void refreshConnections() throws SQLException {
    
    		// 确保连接池己创新存在
    
    		if (connections == null) {
    
    			System.out.println(" 连接池不存在，无法刷新 !");
    
    			return;
    
    		}
    
    		PooledConnection pConn = null;
    
    		Enumeration<PooledConnection> enumerate = connections.elements();
    
    		while (enumerate.hasMoreElements()) {
    
    			// 获得一个连接对象
    
    			pConn = (PooledConnection) enumerate.nextElement();
    
    			// 如果对象忙则等 5 秒 ,5 秒后直接刷新
    
    			if (pConn.isBusy()) {
    
    				wait(5000); // 等 5 秒
    
    			}
    
    			// 关闭此连接，用一个新的连接代替它。
    
    			closeConnection(pConn.getConnection());
    
    			pConn.setConnection(newConnection());
    
    			pConn.setBusy(false);
    
    		}
    
    	}
    
    	/**
    	 * 
    	 * 关闭连接池中所有的连接，并清空连接池。
    	 */
    
    	public synchronized void closeConnectionPool() throws SQLException {
    
    		// 确保连接池存在，如果不存在，返回
    
    		if (connections == null) {
    
    			System.out.println(" 连接池不存在，无法关闭 !");
    
    			return;
    
    		}
    
    		PooledConnection pConn = null;
    
    		Enumeration<PooledConnection> enumerate = connections.elements();
    
    		while (enumerate.hasMoreElements()) {
    
    			pConn = (PooledConnection) enumerate.nextElement();
    
    			// 如果忙，等 5 秒
    
    			if (pConn.isBusy()) {
    
    				wait(5000); // 等 5 秒
    
    			}
    
    			// 5 秒后直接关闭它
    
    			closeConnection(pConn.getConnection());
    
    			// 从连接池向量中删除它
    
    			connections.removeElement(pConn);
    
    		}
    
    		// 置连接池为空
    
    		connections = null;
    
    	}
    
    	/**
    	 * 
    	 * 关闭一个数据库连接
    	 * 
    	 * 
    	 * 
    	 * @param 需要关闭的数据库连接
    	 */
    
    	private void closeConnection(Connection conn) {
    
    		try {
    
    			conn.close();
    
    		} catch (SQLException e) {
    
    			System.out.println(" 关闭数据库连接出错： " + e.getMessage());
    
    		}
    
    	}
    
    	/**
    	 * 
    	 * 使程序等待给定的毫秒数
    	 * 
    	 * 
    	 * 
    	 * @param 给定的毫秒数
    	 */
    
    	private void wait(int mSeconds) {
    
    		try {
    
    			Thread.sleep(mSeconds);
    
    		} catch (InterruptedException e) {
    
    		}
    
    	}
    
    	/**
    	 * 
    	 * 内部使用的用于保存连接池中连接对象的类
    	 * 
    	 * 此类中有两个成员，一个是数据库的连接，另一个是指示此连接是否
    	 * 
    	 * 正在使用的标志。
    	 */
    
    	class PooledConnection {
    
    		private Connection connection = null;// 数据库连接
    
    		private boolean busy ; // 此连接是否正在使用的标志，默认没有正在使用
    
    		// 构造函数，根据一个 Connection 构告一个 PooledConnection 对象
    
    		private PooledConnection(Connection connection) {
    
    			this.connection = connection;
    
    		}
    
    		public ResultSet executeQuery(String sql) throws SQLException {
    			return connection.createStatement().executeQuery(sql);
    		}
    		
    		public int executeUpdate(String sql) throws SQLException {
    			return connection.createStatement().executeUpdate(sql);
    		}
    
    		// 返回此对象中的连接
    
    		private Connection getConnection() {
    
    			return connection;
    
    		}
    
    		// 设置此对象的，连接
    
    		private void setConnection(Connection connection) {
    
    			this.connection = connection;
    
    		}
    
    		// 获得对象连接是否忙
    
    		private boolean isBusy() {
    
    			return busy;
    
    		}
    
    		// 设置对象的连接正在忙
    
    		private void setBusy(boolean busy) {
    			// System.out.println("set to busy:"+busy);
    			this.busy = busy;
    
    		}
    
    		public void close() {
    			busy = false;
    		}
    
    
    
    	}
    
    }

DBManager类:

package com.vl.sql;
    import java.sql.SQLException;
    import com.vl.Config;
    import com.vl.sql.ConnectionPool.PooledConnection;
    
    public class DBManager {
    
    	private static PooledConnection conn;
    	private static ConnectionPool connectionPool;
    	private static DBManager inst;
    
    	public void close() {
    		try {
    			connectionPool.closeConnectionPool();
    		} catch (SQLException e) {
    			// TODO Auto-generated catch block
    			e.printStackTrace();
    		}
    	}
    
    	public DBManager() {
    		if (inst != null)
    			return;
    
    		// TODO Auto-generated constructor stub
    
    		String connStr = String.format("jdbc:mysql://%s:%d/%s", Config.getInstance().mysqlHost, Config.getInstance().mysqlPort,
    				Config.getInstance().mysqlDB);
    		connectionPool = new ConnectionPool("com.mysql.jdbc.Driver", connStr, Config.getInstance().mysqlUser, Config.getInstance().mysqlPassword);
    		try {
    			connectionPool.createPool();
    			inst = this;
    			
    
    		} catch (Exception e) {
    			// TODO Auto-generated catch block
    			e.printStackTrace();
    		}
    
    	}
    
    	public static PooledConnection getConnection() {
    		if (inst == null)
    			new DBManager();
    
    		try {
    			
    			conn = connectionPool.getConnection();
    			
    		} catch (SQLException e) {
    			// TODO Auto-generated catch block
    			e.printStackTrace();
    		}
    
    		return conn;
    	}
    
    	public static void main(String[] args) {
    
    	}
    
    }

用法：

String sql = "....";
    		ResultSet rs;
    		PooledConnection conn = null;
    		try {
    			conn = DBManager.getConnection();
    			rs = conn.executeQuery(sql);
    
    			if (rs.next())
    			return rs.getInt(1);
    		} catch (SQLException e) {
    			// TODO Auto-generated catch block
    			e.printStackTrace();
    		} finally {
    			conn.close();
    		}
    		return 0;