数据连接池的介绍

在介绍数据连接池之前，我们必须对对象池有一定的认识：

 

对象池就是以”空间换时间”的 一种常用缓存机制, 这里的”时间”特指创建时间,因此这也给出了对象池的适用范围:如果一种对象的创建过程非常耗时的话, 那么请使用对象池. 内部原理简单的说, 就是将创建的对象放到一个容器中, 用完之后不是销毁而是再放回该容器, 让其他的对象调用, 对象池中还涉及到一些高级的技术, 比如过期销毁, 被破坏时销毁, 对象数超过池大小销毁, 对象池中没有可用空闲对象时等待等等.关于对象池中的几个概念：

 

  对象池 (ObjectPool接口): 可以把它认为是一种容器, 它是用来装池对象的, 并且包含了用来创建池对象的工厂对象
  池对象 :就是要放到池容器中的对象, 理论上可以是任何对象.
  对象池工厂 (ObjectPoolFactory接口):用来创建对象池的工厂, 这个没什么好说的.
  池对象工厂 (PoolableObjectFactory 接口):用来创建池对象, 将不用的池对象进行钝化(passivateObject), 对要使用的池对象进行激活(activeObject), 对池对象进行验证(validateObject), 对有问题的池对象进行销毁(destroyObject)等工作。

  对象池中封装了创建, 获取, 归还, 销毁池对象的职责, 当然这些工作都是通过池对象工厂来实施的, 容器内部还有一个或多个用来盛池对象的容器.对象池会对容器大小, 存放时间, 访问等待时间, 空闲时间等等进行一些控制, 因为可以根据需要来调整这些设置.

 

 

 

使用对象池的一般步骤:创建一个池对象工厂, 将该工厂注入到对象池中, 当要取池对象, 调用borrowObject, 当要归还池对象时, 调用returnObject, 销毁池对象调用clear(), 如果要连池对象工厂也一起销毁, 则调用close().

对于apache的common-pool：

 

    apache的common-pool工具库是对池化技术原理的一种具体实现.

 

   在 apache的common-pool工具库中有5种对象池： GenericObjectPool和 GenericKeyedObjectPool, SoftReferenceObjectPool, StackObjectPool, StackKeyedObjectPool.

   五种对象池可分为两类, 一类是无key的(有key的类图相似)，一类是有key的: 前面两种用CursorableLinkedList来做容器； SoftReferenceObjectPool用ArrayList做容器, 一次性创建所有池化对象, 并对容器中的对象进行了引用(SoftReference)处理, 从而保证在内存充足的时候池对象不会轻易被jvm垃圾回收, 从而具有很强的缓存能力. 最后两种用Stack做容器. 不带key的对象池是对前面池技术原理的一种简单实现, 带key的相对复杂一些, 它会将池对象按照key来进行分类, 具有相同的key被划分到一组类别中, 因此有多少个key, 就会有多少个容器. 之所以需要带key的这种对象池, 是因为普通的对象池通过makeObject()方法创建的对象基本上都是一模一样的, 因为没法传递参数来对池对象进行定制. 

 

    因此四种池对象的区别主要体现在内部的容器的区别, Stack遵循”后进先出”的原则并能保证线程全, CursorableLinkedList是一个内部用游标(cursor)来定位当前元素的双向链表, 是非线程安全的, 但是能满足对容器的并发修改.ArrayList是非线程安全的, 便利方便的容器.

 

 对于Apache common -dbcp：

 

     commons-dbcp数据库连接池正是使用commons-pool来创建和数据库之间的连接对象，在对象池中保存这些对象，从而减少了频繁建立连接对象所造成的性能损耗。下面讲述commons-dbcp是怎样利用commons-pool来建立对象池的:

例如在tomcat中，利用JNDI来查找到资源javax.sql.DataSource的实现，如果使用dbcp连接池，则该实现为org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource。我们可以从这个称为“数据源”的类中调用getConnection方法来获得与数据库的连接。但内部是如何实现的呢？对象池在其中占据什么位置呢？这一切对于外部使用者来说是透明的。 

    BasicDataSource的getConnection首先建立了PoolingDataSource对象来getConnection。这个PoolingDataSource对象中引用了ObjectPool，在getConnection()时，是从ObjectPool中借用了一个对象，既调用ObjectPool.borrowObject()方法。而对于熟悉commons-pool的程序员来说，ObjectPool肯定有与之对应的Factory创建对象，并放到池中。因此dbcp通过实现了接口org.apache.commons.pool.PoolableObjectFactory的类org.apache.commons.dbcp.PoolableConnectionFactory的makeObject方法来创建连接Connection对象。然而PoolableConnectionFactory持有对ConnectionFactory的引用，ConnectionFactory可以有3种策略来创建Connection对象。其中DriverConnectionFactory调用了数据库厂商提供的Driver来获得Connection。如图所示。 

   在创建连接时，是创建的DelegatingConnection实例，该对象持有对池的引用，对于java.sql.Connectionl.close()方法来说是调用的对象池的returnObject方法来返回池，而不是真正的把连接关掉。而我们在外界调用这个方法时，并未发现这一点。而对于调用Connection的其他方法而言，都是委派到由Driver得到的Connection相对应的方法。即PoolableConnection-->Connection，前者实现了DelegatingConnection。 

   在用dbcp连接池的时候，若设置了poolPreparedStatements属性为true，则PoolableConnectionFactory在makeObject时，建立的连接存在的委派关系如下：PoolableConnection-->PoolingConnection-->Connection。PoolingConnection实现了KeyedPoolableObjectFactory，从而为与之对应的对象池keyedObjectPool形成双向关联。在对象池中，以PStmtKey(包含有sql等属性)来标示该池中的一类对象。因此在使用dbcp连接池时，若配置了poolPreparedStatements属性，注意尽量保持相同功能的sql写法一致，来充分利用对象池。