Java数据库连接池实现原理

public class DBConnection { private Connection con; //定义数据库连接类对象 private PreparedStatement pstm; private String user="root"; //连接数据库用户名 private String password="123456"; //连接数据库密码 private String driverName="com.mysql.jdbc.Driver"; //数据库驱动 private String url="jdbc:mysql://localhost:3306/qingqingtuan"; //连接数据库的URL,后面的是为了避免插入数据 库出现乱码，?useUnicode=true&characterEncoding=UTF⑻ //构造函数 public DBConnection(){ } /**创建数据库连接*/ public Connection getConnection(){ try{ Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); }catch(ClassNotFoundException e){ System.out.println("加载数据库驱动失败！"); e.printStackTrace(); } try { con=DriverManager.getConnection(url,user,password); //获得数据库连接 } catch (SQLException e) { System.out.println("创建数据库连接失败！"); con=null; e.printStackTrace(); } return con; //返回数据库连接对象 } List<Shop> mShopList=new ArrayList<Shop>(); mConnection=new DBConnection().getConnection(); if(mConnection!=null){ try { String sql="select * from shop"; PreparedStatement pstm=mConnection.prepareStatement(sql); ResultSet rs=pstm.executeQuery(); while(rs.next()){ ......//封装PoPj的操作 } rs.close(); pstm.close(); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); }finally{ try { if(mConnection!=null){ mConnection.close(); } } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } }

//////////////////////////////// 数据库连接池类 ConnectionPool.java //////////////////////////////////////// /* 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剂。 调用方法以下： ①　ConnectionPool connPool = new ConnectionPool("com.microsoft.jdbc.sqlserver.SQLServerDriver" ,"jdbc:microsoft:sqlserver://localhost:1433;DatabaseName=MyDataForTest" ,"Username" ,"Password"); ②　connPool .createPool(); Connection conn = connPool .getConnection(); connPool.returnConnection(conn); connPool.refreshConnections(); connPool.closeConnectionPool(); */ 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 = ""; // 测试连接是不是可用的测试表名，默许没有测试表 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; // 寄存连接池中数据库连接的向量 , 初始时为 null // 它中寄存的对象为 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 初始连接池中可取得的连接数量 */ 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; } /** * 获得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1个数据库连接池，连接池中的可用连接的数量采取类成员 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 */ 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++) { // 是不是连接池中的数据库连接的数量己经到达最大？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。 // 如果连接数己经到达最大，即退出。 if (this.maxConnections > 0 && this.connections.size() >= this.maxConnections) { break; } // add a new PooledConnection object to connections vector // 增加1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1个新的数据库连接并返回它 * * @return 返回1个新创建的数据库连接 */ private Connection newConnection() throws SQLException { // 创建1个数据库连接 Connection conn = DriverManager.getConnection(dbUrl, dbUsername, dbPassword); // 如果这是第1次创建数据库连接，即检查数据库，取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1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1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1会再尝试获得。 * * @return 返回1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(); // 取得1个可用的数据库连接 // 如果目前没有可使用的连接，即所有的连接都在使用中 while (conn == null) { // 等1会再试 // System.out.println("Wait"); wait(250); conn = getFreeConnection(); // 重新再试，直到取得可用的连接，如果 // getFreeConnection() 返回的为 null // 则表明创建1批连接后也不可取得可用连接 } return conn;// 返回取得的可用的连接 } /** * 本函数从连接池向量 connections 中返回1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1个可用的数据库连接 */ private Connection getFreeConnection() throws SQLException { // 从连接池中取得1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1些连接 createConnections(incrementalConnections); // 重新从池中查找是不是有可用连接 conn = findFreeConnection(); if (conn == null) { // 如果创建连接后仍取得不到可用的连接，则返回 null return null; } } return conn; } /** * 查找连接池中所有的连接，查找1个可用的数据库连接， 如果没有可用的连接，返回 null * * @return 返回1个可用的数据库连接 */ private Connection findFreeConnection() throws SQLException { Connection conn = null; PooledConnection pConn = null; // 取得连接池向量中所有的对象 Enumeration enumerate = connections.elements(); // 遍历所有的对象，看是不是有可用的连接 while (enumerate.hasMoreElements()) { pConn = (PooledConnection) enumerate.nextElement(); if (!pConn.isBusy()) { // 如果此对象不忙，则取得它的数据库连接并把它设为忙 conn = pConn.getConnection(); pConn.setBusy(true); // 测试此连接是不是可用 if (!testConnection(conn)) { // 如果此连接不可再用了，则创建1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1个可用的连接，退出 } } return conn;// 返回找到到的可用连接 } /** * 测试1个连接是不是可用，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 { // 判断测试表是不是存在 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（此方法只在部份数据库可用，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1个数据库连接到连接池中，并把此连接置为空闲。 所有使用连接池取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，没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，没法刷新 !"); return; } PooledConnection pConn = null; Enumeration enumerate = connections.elements(); while (enumerate.hasMoreElements()) { // 取得1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1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，没法关闭 !"); 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1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，1个是数据库的连接，另外一个是唆使此连接是不是 正在使用的标志。 */ class PooledConnection { Connection connection = null;// 数据库连接 boolean busy = false; // 此连接是不是正在使用的标志，默许没有正在使用 // 构造函数，根据1个 Connection 构告1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; } // 取得对象连接是不是忙 public boolean isBusy() { return busy; } // 设置对象的连接正在忙 public void setBusy(boolean busy) { this.busy = busy; } } }

/*连接池工具类，返回唯1的1个数据库连接池对象,单例模式*/ public class ConnectionPoolUtils { private ConnectionPoolUtils(){};//私有静态方法 private static ConnectionPool poolInstance = null; public static ConnectionPool GetPoolInstance(){ if(poolInstance == null) { poolInstance = new ConnectionPool( "com.mysql.jdbc.Driver", "jdbc:mysql://localhost:3306/test?useUnicode=true&characterEncoding=utf⑻", "root", "123456"); try { poolInstance.createPool(); } catch (Exception e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } return poolInstance; } }

import java.sql.Connection; import java.sql.DriverManager; import java.sql.ResultSet; import java.sql.SQLException; import java.sql.Statement; public class ConnectionTest { /** * @param args * @throws Exception */ public static void main(String[] args) throws Exception { try { /*使用连接池创建100个连接的时间*/ /*// 创建数据库连接库对象 ConnectionPool connPool = new ConnectionPool("com.mysql.jdbc.Driver","jdbc:mysql://localhost:3306/test", "root", "123456"); // 新建数据库连接库 connPool.createPool();*/ ConnectionPool connPool=ConnectionPoolUtils.GetPoolInstance();//单例模式创建连接池对象 // SQL测试语句 String sql = "Select * from pet"; // 设定程序运行起始时间 long start = System.currentTimeMillis(); // 循环测试100次数据库连接 for (int i = 0; i < 100; i++) { Connection conn = connPool.getConnection(); // 从连接库中获得1个可用的连接 Statement stmt = conn.createStatement(); ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql); while (rs.next()) { String name = rs.getString("name"); // System.out.println("查询结果" + name); } rs.close(); stmt.close(); connPool.returnConnection(conn);// 连接使用完后释放连接到连接池 } System.out.println("经过100次的循环调用，使用连接池花费的时间:"+ (System.currentTimeMillis() - start) + "ms"); // connPool.refreshConnections();//刷新数据库连接池中所有连接，即不管连接是不是正在运行，都把所有连接都释放并放回到连接池。注意：这个耗时比较大。 connPool.closeConnectionPool();// 关闭数据库连接池。注意：这个耗时比较大。 // 设定程序运行起始时间 start = System.currentTimeMillis(); /*不使用连接池创建100个连接的时间*/ // 导入驱动 Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); for (int i = 0; i < 100; i++) { // 创建连接 Connection conn = DriverManager.getConnection( "jdbc:mysql://localhost:3306/test", "root", "123456"); Statement stmt = conn.createStatement(); ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql); while (rs.next()) { } rs.close(); stmt.close(); conn.close();// 关闭连接 } System.out.println("经过100次的循环调用，不使用连接池花费的时间:" + (System.currentTimeMillis() - start) + "ms"); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } }