自定义数据库连接池

时间很快就到周末了，学习计划也已经进行了五天了，既然是周末的话，那当然要多学习一点知识，毕竟拥有这么充裕的时间。

今天的学习内容是数据库连接池。
那什么是数据库连接池，它有什么作用是我们首先会想到的问题。
数据库连接池负责分配、管理和释放数据库连接，它允许应用程序重复使用一个现有的数据库连接，而不是再重新建立一个。

应用程序直接获取连接的缺点：
用户每次请求都需要向数据库获得链接，而数据库创建连接通常需要消耗相对较大的资源，创建时间也较长。假设网站一天10万访问量，数据库服务器就需要创建10万次连接，极大的浪费数据库的资源，并且极易造成数据库服务器内存溢出、拓机。

缺点显而易见，应用程序在创建连接和销毁连接的时候是极其消耗资源的，而使用数据库连接池则能够优化程序性能。

连接池原理：
在服务器端一次性地创建多个连接，将多个连接保存在一个连接池对象中，当请求需要操作数据库时，不会为请求创建新的连接，而是直接从连接池中获得一个连接。当操作数据库结束，并不需要真正的去关闭连接，而是将连接放回到连接池中。

了解了数据库连接池的优点后，我们关心的是该如何去实现数据库连接池呢？
在Java中提供了javax.sql.Datasource接口用于实现数据库连接池。
老话说得好，光说不练假把式,只练不打无用功，现在我们就来写一个程序感受一下。

在MyEclipse中新建一个web项目，取名demo。
新建一个类，取名MyDataSource，然后实现DataSource接口，要实现的方法非常多，但是不用紧张，我们只关注两个方法。

public Connection getConnection() throws SQLException {
    return null;
}

public Connection getConnection(String username, String password)
        throws SQLException {
    return null;
}

方便起见，我们只看无参的getConnection()方法。自定义的连接池需要有如下功能

一次性地创建多个连接
实现getConnection方法，从连接池获得一个连接
当用户使用连接后，提供方法将连接放回到连接池中
代码如下：

/**
 * 自定义连接池
 * 
 *  一次性地创建多个连接
 *  
 *  实现getConnection方法，从连接池获得一个连接
 *  
 *  当用户使用连接后，提供方法将连接放回到连接池中
 *  
 * @author Administrator
 * 
 */
public class MyDataSource implements DataSource {
    
    private LinkedList<Connection> dataSources = new LinkedList<Connection>();
    
    public MyDataSource(){
        //一次性创建10个连接
        for(int i = 0;i < 10;i++){
            try {
                Connection connection = JDBCUtils.getConnection();
                //将连接加入到连接池中
                dataSources.add(connection);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            
        }
    }

    public PrintWriter getLogWriter() throws SQLException {
        return null;
    }

    public void setLogWriter(PrintWriter out) throws SQLException {

    }

    public void setLoginTimeout(int seconds) throws SQLException {

    }

    public int getLoginTimeout() throws SQLException {
        return 0;
    }

    public Logger getParentLogger() throws SQLFeatureNotSupportedException {
        return null;
    }

    public <T> T unwrap(Class<T> iface) throws SQLException {
        return null;
    }

    public boolean isWrapperFor(Class<?> iface) throws SQLException {
        return false;
    }

    public Connection getConnection() throws SQLException {
        //取出连接池中的一个连接
        Connection connection = dataSources.removeFirst();//删除第一个连接并返回
        return connection;
    }

    public Connection getConnection(String username, String password)
            throws SQLException {
        return null;
    }
}

代码中的JDBCUtils是我编写的一个工具类，在之前的博客中也都有提及，为了方便大家，我就再贴一次。

/**
 * JDBC 工具类，抽取公共方法
 * 
 * @author seawind
 * 
 */
public class JDBCUtils {
    private static final String DRIVERCLASS;
    private static final String URL;
    private static final String USER;
    private static final String PWD;

    static {
        ResourceBundle bundle = ResourceBundle.getBundle("dbconfig");
        DRIVERCLASS = bundle.getString("DRIVERCLASS");
        URL = bundle.getString("URL");
        USER = bundle.getString("USER");
        PWD = bundle.getString("PWD");
    }

    // 建立连接
    public static Connection getConnection() throws Exception {
        loadDriver();
        return DriverManager.getConnection(URL, USER, PWD);
    }

    // 装载驱动
    private static void loadDriver() throws ClassNotFoundException {
        Class.forName(DRIVERCLASS);
    }

    // 释放资源
    public static void release(ResultSet rs, Statement stmt, Connection conn) {
        if (rs != null) {
            try {
                rs.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            rs = null;
        }

        release(stmt, conn);
    }

    public static void release(Statement stmt, Connection conn) {
        if (stmt != null) {
            try {
                stmt.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            stmt = null;
        }
        if (conn != null) {
            try {
                conn.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            conn = null;
        }
    }
}

现在新建一个测试类，取名MyDataSourceTest

public class MyDataSourceTest {
    public static void main(String[] args) throws SQLException {
        //创建连接池
        MyDataSource dataSource = new MyDataSource();
        //从连接池中获得一个连接
        Connection connection = dataSource.getConnection();
        //操作数据库
        String sql = "select * from account";
        PreparedStatement stmt = connection.prepareStatement(sql);
        ResultSet rs = stmt.executeQuery();
        while (rs.next()) {
            System.out.println(rs.getString("name"));
        }
        JDBCUtils.release(stmt, connection);
    }
}

运行测试类

在这里插入图片描述

控制台成功输出用户姓名。
但是这段程序是有问题的，因为JDBCUtils工具类中的release()方法会将连接关闭，而我们的想法是将连接归还到连接池而不是关闭它。实现方法有很多种，你可以在自定义连接池MyDataSource中添加一个方法用于归还连接。
重新修改MyDataSource类，代码如下

/**
 * 自定义连接池
 * 
 *  一次性地创建多个连接
 *  
 *  实现getConnection方法，从连接池获得一个连接
 *  
 *  当用户使用连接后，提供方法将连接放回到连接池中
 *  
 * @author Administrator
 * 
 */
public class MyDataSource implements DataSource {
    
    private LinkedList<Connection> dataSources = new LinkedList<Connection>();
    
    public MyDataSource(){
        //一次性创建10个连接
        for(int i = 0;i < 10;i++){
            try {
                Connection connection = JDBCUtils.getConnection();
                //将连接加入到连接池中
                dataSources.add(connection);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            
        }
    }

    public PrintWriter getLogWriter() throws SQLException {
        return null;
    }

    public void setLogWriter(PrintWriter out) throws SQLException {

    }

    public void setLoginTimeout(int seconds) throws SQLException {

    }

    public int getLoginTimeout() throws SQLException {
        return 0;
    }

    public Logger getParentLogger() throws SQLFeatureNotSupportedException {
        return null;
    }

    public <T> T unwrap(Class<T> iface) throws SQLException {
        return null;
    }

    public boolean isWrapperFor(Class<?> iface) throws SQLException {
        return false;
    }
    
    /**
     * 添加一个方法，用于归还连接
     * @param conn
     */
    public void releaseConnection(Connection conn){
        dataSources.add(conn);
        System.out.println("将连放回到连接池中，数量" + dataSources.size());
    }

    public Connection getConnection() throws SQLException {
        //取出连接池中的一个连接
        Connection connection = dataSources.removeFirst();//删除第一个连接并返回
        System.out.println("取出一个连接，剩余" + dataSources.size() + "个连接");
        return connection;
    }

    public Connection getConnection(String username, String password)
            throws SQLException {
        return null;
    }
}

测试类中最后就应该调用你刚刚添加的方法，运行测试类

在这里插入图片描述

结果很明显，目的达到了。
这样就实现了一个简易的数据库连接池，但该程序其实有一个很不好的地方，因为如果想要将连接放回连接池而不是关闭它，就得调用在MyDataSource类中自己添加的方法，而很多人或许已经习惯了JDBC的编程，会很习惯地去调用close()方法，而一旦调用了close()方法，连接就被关闭了，不会放回连接池了。所以你就需要通知用户去主动使用你添加的API，这种方法其实是不可取的。那有什么办法能够让调用者随着自己的编程习惯去调用close()方法的同时，还能够将连接放回连接池而不是关闭它呢？
我们可以去修改close()方法原来的逻辑，怎么修改呢？
在Java中有三种方法可以增强原有的方法

类继承、方法覆盖
必须控制对象创建，才能使用该方式
装饰者模式方法加强
必须和目标对象实现相同接口或继续相同父类，特殊构造器(传入被包装对象)
动态代理

有关方法增强的问题，可以参考我的这篇博客。
理解Java方法增强
熟悉方法增强的小伙伴们可以忽略哈。(手动滑稽)

我们使用动态代理来对Connection接口的run()方法进行增强。
修改MyDataSource类中的代码

/**
 * 自定义连接池
 * 
 * 一次性地创建多个连接
 * 
 * 实现getConnection方法，从连接池获得一个连接
 * 
 * 当用户使用连接后，提供方法将连接放回到连接池中
 * 
 * @author Administrator
 * 
 */
public class MyDataSource implements DataSource {

    private LinkedList<Connection> dataSources = new LinkedList<Connection>();

    public MyDataSource() {
        // 一次性创建10个连接
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            try {
                Connection connection = JDBCUtils.getConnection();
                // 将连接加入到连接池中
                dataSources.add(connection);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }

    public PrintWriter getLogWriter() throws SQLException {
        return null;
    }

    public void setLogWriter(PrintWriter out) throws SQLException {

    }

    public void setLoginTimeout(int seconds) throws SQLException {

    }

    public int getLoginTimeout() throws SQLException {
        return 0;
    }

    public Logger getParentLogger() throws SQLFeatureNotSupportedException {
        return null;
    }

    public <T> T unwrap(Class<T> iface) throws SQLException {
        return null;
    }

    public boolean isWrapperFor(Class<?> iface) throws SQLException {
        return false;
    }

    /**
     * 添加一个方法，用于归还连接
     * 
     * @param conn
     */
    public void releaseConnection(Connection conn) {
        dataSources.add(conn);
        System.out.println("将连放回到连接池中，数量" + dataSources.size());
    }

    public Connection getConnection() throws SQLException {
        // 取出连接池中的一个连接
        final Connection connection = dataSources.removeFirst();// 删除第一个连接并返回
        System.out.println("取出一个连接，剩余" + dataSources.size() + "个连接");
        // 将目标connection对象进行增强
        Connection connProxy = (Connection) Proxy.newProxyInstance(connection
                .getClass().getClassLoader(), connection.getClass()
                .getInterfaces(), new InvocationHandler() {

            //执行代理对象的任何方法都将执行invoke方法
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
                    throws Throwable {
                //只需要增强close方法
                if(method.getName().equals("close")){
                    //需要增强的方法
                    //不将连接真正关闭，将连接放回连接池
                    releaseConnection(connection);
                    return null;
                }else{
                    //不需要增强的方法，保持方法原有的功能即可
                    return method.invoke(connection, args);
                }
            }
        });
        return connProxy;
    }

    public Connection getConnection(String username, String password)
            throws SQLException {
        return null;
    }
}

回到测试类，此时调用Connection接口中的close()方法，然后执行

在这里插入图片描述

方法成功增强了。调用者在调用close()方法后并不会把连接关闭了，而是放回连接池中。由此我们的想法便实现了。

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