关于中间件2

<script type="text/javascript" src="http://pagead2.googlesyndication.com/pagead/show_ads.js"> </script> 3. 1 分析JDBC构造中间件的工作方式。 采用JDBC技术其工作方式为：客户端首先访问Web服务器，下载Java字节码文件，并将Applet相关类的字节码文件和JDBC接口字节码文件下栽到客户端，然后与Web服务器脱离，接着Applet根据数据库地址，端口号和帐号与数据库服务器连接进行交互，这样用户与数据库服务器的交互是由浏览器直接完成的。由于JDBC技术的可操作性、可维护性和安全性及事务处理能力、使用效率都比较高，因此具有很大的优势。 Java与数据库的连接机制与CGI和API有所不同，在客户机上运行Java Applet通过JDBC技术可以绕过Web服务器直接和数据库服务器连接，并直接把带有结果的HTML页返回客户机浏览器。 象ODBC一样，JDBC提供给程序员的编程接口是由两部分组成，一是面向应用程序的编程接口JDBC API，它是为应用程序员提供的，二是供底层开发的驱动程序接口JDBC Driver API，它是各个商业数据库厂商提供的。目前，JDBC已经得到了许多厂商的支持，包括 Borland，IBM，Oracle和Sybase等公司，当前流行的大多数数据库系统都推出了自己的JDBC驱动程序。 1．1 网上学院的中间件构造图 我们可以看到，要完成的中间件涉及到的方面太多，太广，在有限的时间和人力资源的情况下很难全部完成，分析上图，联系网上学院具体面向的对象，大多是即时访问数据库和用户登录时验证身份，获得权限，以及简单的文件上传和下载，所以影响效率的部分集中在打开和关闭数据库上，反而读取数据库对速度的影响不大，为了解决这个瓶颈问题，我决定具体来完成数据库连接池部分，在较短的时间里，是系统获得较大的改善。 l 在网上学院大量用户访问信息的时间相对集中，信息传输具有突发性，但是一旦用户建立了与相应数据库的连接，那么客户端在进行处理时，与数据库的连接通常是空闲的。如果能够充分利用这些时间，使得这些连接能够为其他用户提供服务，那么，就能大大提高同时服务的用户数。 l 动态Web站点往往用数据库存储的信息生成Web页面，每一个页面请求导致一次数据库访问。连接数据库不仅要开销一定的通讯和内存资源，还必须完成用户验证、安全上下文配置这类任务，因而往往成为最为耗时的操作。当然，实际的连接时间开销千变万化，但1到2秒延迟并非不常见。如果某个基于数据库的Web应用只需建立一次初始连接，不同页面请求能够共享同一连接，就能获得显著的性能改善。 　　 3. 2 连接池的实现 这个连接池必须从两个方面来考虑： 3．2．1 类DBConnectionPool应该提供以下功能： 　　 　 　1) 从连接池获取（或创建）可用连接。 　　 2) 把连接返回给连接池。 　　 3) 在系统关闭时释放所有资源，关闭所有连接。 　　 　　 此外， DBConnectionPool类还能够处理无效连接（原来登记为可用的连接，由于某种原因不再可用，如超时，通讯问题），并能够限制连接池中的连接总数不超过某个预定值。 　　 3．2．2 管理类DBConnectionManager用于管理多个连接池对象，它提供以下功能： 　　 　　 1) 装载和注册JDBC驱动程序。 　 　2) 根据在属性文件中定义的属性创建连接池对象。 　　 3) 实现连接池名字与其实例之间的映射。 　　 4) 跟踪客户程序对连接池的引用，保证在最后一个客户程序结束时安全地关闭所有连接池。 　　 　　 Servlet是一个Java类。Servlet引擎（它可能是Web服务软件的一部分，也可能是一个独立的附加模块）在系统启动或Servlet第一次被请求时将该类装入Java虚拟机并创建它的一个实例。不同用户请求由同一Servlet实例的多个独立线程处理。那些要求在不同请求之间持续有效的数据既可以用Servlet的实例变量来保存，也可以保存在独立的辅助对象中。 　　 用JDBC访问数据库首先要创建与数据库之间的连接，获得一个连接对象（Connection），由连接对象提供执行SQL语句的方法。本文介绍的数据库连接池包括一个管理类DBConnectionManager，负责提供与多个连接池对象（DBConnectionPool类）之间的接口。每一个连接池对象管理一组JDBC连接对象，每一个连接对象可以被任意数量的Servlet共享。 第 四 章 4． 可行性分析. 分析我要完成的连接池，发现重点还是在JDBC上，仔细分析JDBC的工作原理 JDBC API中有两个不同的层：应用程序层和驱动程序层。应用程序层是数据库应用程序开发者使用的，开发人员用API通过SQL调用数据库取得结果。驱动程序层是驱动程序厂家实现的，处理与具体驱动程序版本通讯。图演示出了应用程序层与驱动程序层的连接。 应用程序层包括4个主要接口：Connection、Statement、ResultSet和DatabaseMetaData接口。Connection接口是一个C/S连接的接口，提供了进行事务处理的方法和创建执行SQL语句、存储过程所用对象的方法。Statement接口是一个数据查询或操作的接口，支持内含SQL语句以及SQL语句的执行。ResultSet接口是SQL操作结果集的接口，支持对结果的访问。DatabaseMetaData接口提供了许多有用的函数，用于获取数据库和数据库对象的有关信息，如表的主键、行列数。JDBC功能包括两个方面： 1.1 建立与数据库的连接 应用程序调用DriverManager的静态方法getConnection(),并把URL作为参数传递给该方法。该方法用当前的Driver对象或已注册的对象表中某个合适的Driver对象连接指定的数据库，如果有Driver能处理此URL，DriverManager将用它建立1个数据库连接并返回1个Connection类型的对象。 1.2 发送SQL语句 应用程序在取得1个对数据库的连接Connection后，可以使用Connection.createStatement()方法创建Statement类型的对象或Connection.preparedStatement()创建PreparedStatement类型的对象。两者的差别在于Statement不允许在执行的SQL语句中有任何参数，PreparedStatement允许In参数。利用Statement对象或preparedStatement对象向数据库发送SQL语句执行查询，返回一个ResultSet类型的对象. 从上面分析可以看出，一个动态的网站频繁地从数据库中取得数据来构成html页面。每一次请求一个页面都会发生数据库操作。但连接数据库却是一个需要消耗大量时间的工作，因为请求连接需要建立通讯，分配资源，进行权限认证。这些工作很少能在一两秒内完成。所以，建立一个连接，然后再后续的查询中都使用此连接会大大地提高性能。因为servlet可以在不同的请求间保持状态，因此采用数据库连接池是一个直接的解决方案。 Servlet在服务器的进程空间中驻留，可以方便而持久地维护数据库连接。有一个连接池管理器管理连接池对象，其中每一个连接池保持一组数据库连接对象，这些对象可为任何servlet所使用。 4．2 关于使用者权限问题。 DBConnectionPool类代表一个由url标识的数据库连接池。前面，我们已经提到，jdbc的url由三个部分组成：协议标识（总是jdbc）,子协议标识（例如，odbc.oracle）,和数据库标识（跟特定的数据库有关）。连接池也具有一个名字，供客户程序引用。另外，连接池还有一个用户名，一个密码和一个最大允许连接数。如果web应用允许所有的用户使用某些数据库操作，而另一些操作是有限制的，则可以创建两个连接池，具有同样的url,不同的user name和password，分别处理两类不同的操作权限。 仔细分析这个很重要的DBConnectionPooL,发现DBConnectionPool的构造重点在几个参数上面。 　构造函数取得上述的所有参数： 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; } 将所有的参数保存在实例变量中。 4 .3 JDBC 和连接池 如图所示，当程序中需要建立数据库连接时，只须从内存中取一个来用而不用新建。同样，使用完毕后，只需放回内存即可。而连接的建立、断开都有连接池自身来管理。同时，我们还可以通过设置连接池的参数来控制连接池中的连接数、每个连接的最大使用次数等等。通过使用连接池，将大大提高程序效率，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。下面我们以一个名为ConnectionPool的连接池为例来看看连接池的实现。先看看ConnectionPool的基本属性： 　　m_ConnectionPoolSize：连接池中连接数量下限 　　m_ConnectionPoolMax：连接池中连接数量上限 　　m_ConnectionUseCount：一个连接的最大使用次数 　　m_ConnectionTimeout：一个连接的最长空闲时间 　　m_MaxConnections = -1：同一时间的最大连接数 　　m_timer：定时器 　　这些属性定义了连接池与其中的每个连接的有效状态值。连接池的自我管理，实际上就是通过定时的对每个连接的状态、连接的数量进行判断而进行相应操作。其管理流程如下： 通过上图，我们可以定义出ConnectionPool要完成管理所需要的基本接口： public class ConnectionPool implements TimerListener{ 　　public boolean initialize() //连接池初始化 　　public void destroy() //连接池的销毁 　　public synchronized java.sql.Connection getConnection() //取一个连接 　　public synchronized void close() //关闭一个连接 　　private synchronized void removeFromPool() //把一个连接从连接池中删除 　　private synchronized void fillPool() //维护连接池大小 　　public synchronized void TimerEvent() //定时器事件处理函数 } 　　通过这几个接口，已经可以完成连接池的基本管理。在TimeEvent（）函数中完成连接池的状态检验工作，fillPool()时连接池至少保持最小连接数。因为我们要保存每一个连接的状态，所以还需要一个数据库连接对象： class ConnectionObject{ 　　public java.sql.Connection con; public boolean inUse; //是否被使用标志 　　public long lastAccess; //最近一次开始使用时间 　　public int useCount; //被使用次数 } 加入了ConnectionObject对象后，在ConnectionPool中操作的应该只是ConnectionObject,而其他进程需要的只是ConnectionObject的con属性，因此我们再加入一个类，作为其他进程获得与返回连接的接口： CLASS Conn{ 　　GetConnection(); //从连接池中取出一个有效连接 　　CloseConnection(); //返回连接，此时并没有关闭连接，只是放回了连接池 　　DestroyPool(); //销毁连接池 } 　　最后我们的整个系统总的架构如下： 　　　　　　　　 4．4 后期准备工作 第一：架够jsp和servlets 第二： 进行具体连接池的编码 第三： 在JSP上进行测试 第四： 与网上学院的数据库挂钩，进行基本性能测试