数据库连接池

最新推荐文章于 2024-11-17 17:19:50 发布

zljjava

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分类专栏： java 文章标签：数据库连接池数据库 null string 测试 postgresql

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/*
=======================================

这个例子是根据POSTGRESQL数据库写的，
请用的时候根据实际的数据库调整。

调用方法如下：

①　ConnectionPool connPool =
      new ConnectionPool("org.postgresql.Driver",
                        "jdbc:postgresql://dbURI:5432/DBName",
                        "postgre","postgre");

②　connPool .createPool();
　　Connection conn = connPool .getConnection();
*/

/**
虽然现在用APACHE COMMONS DBCP可以非常方便的建立数据库连接池，
但是像这篇文章把数据库连接池的内部原理写的这么透彻，注视这么完整，
真是非常难得，让开发人员可以更深层次的理解数据库连接池，真是非常感
谢这篇文章的作者。
*/
import java.sql.Connection;
import java.sql.DatabaseMetaData;
import java.sql.Driver;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
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 = 10; // 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 = 50;       // 连接池最大的大小
private Vector 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;

}

/**

   * 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();

// 根据 initialConnections 中设置的值，创建连接。

createConnections(this.initialConnections);

System.out.println(" 数据库连接池创建成功！ ");

}

/**

   *

   * 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

   */

@SuppressWarnings("unchecked")

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。

if (this.maxConnections > 0

&& this.connections.size() >= this.maxConnections) {

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 Connection 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

}

Connection 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

   */

private Connection getFreeConnection() throws SQLException {

// 从连接池中获得一个可用的数据库连接

Connection 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

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 Connection findFreeConnection() throws SQLException {

Connection conn = null;

PooledConnection pConn = null;

// 获得连接池向量中所有的对象

Enumeration enumerate = connections.elements();

// 遍历所有的对象，看是否有可用的连接

while (enumerate.hasMoreElements()) {

pConn = (PooledConnection) enumerate.nextElement();

if (!pConn.isBusy()) {

// 如果此对象不忙，则获得它的数据库连接并把它设为忙

conn = pConn.getConnection();

pConn.setBusy(true);

// 测试此连接是否可用

if (!testConnection(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，返回 null

try {

conn = newConnection();

} catch (SQLException e) {

System.out.println(" 创建数据库连接失败！ " + e.getMessage());

return null;

}

pConn.setConnection(conn);

}

break; // 己经找到一个可用的连接，退出

}

}

return conn;// 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 testConnection(Connection conn) {

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 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 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 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 {

Connection connection = null;// 数据库连接

boolean busy = false; // 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

public PooledConnection(Connection connection) {

this.connection = connection;

}

// 返回此对象中的连接

public Connection getConnection() {

return connection;

}

// 设置此对象的，连接

public void setConnection(Connection connection) {

this.connection = connection;

}

// 获得对象连接是否忙

public boolean isBusy() {

return busy;

}

// 设置对象的连接正在忙

public void setBusy(boolean busy) {

this.busy = busy;

}

}

}