jdbc连接数据库6个步骤及手写实现简易的数据库连接池

我们在学习工作中可能常使用Hibernate、Mybatis、jpa等等框架，这些框架都对数据库连接池有很好的封装，可能忽略了数据库底层的实现，今天我们就一起来看看如何手写一个简易的数据库连接池，在此之前我们先回忆一下java连接数据库的步骤：

1. 注册加载jdbc数据库驱动
   第一，把驱动程序载入到内存里；第二。把当前载入的驱动程序自己主动去DriverManager那注冊，DriverManager是JDBC规范中唯一的Java类。
   代码体现：

     Class.forName(DriverName)
   //当中DriverName=Driver包名。 
   //Oracle的DriverName=“oracle.jdbc.driver.OracleDriver“。 
   //MySql的DriverName=“com.mysql.jdbc.Driver“； 

   
    
2. 得到连接对象 Connection
    

   /*要连接数据库，须要向java.sql.DriverManager请求并获得Connection对象，该对象就代表一个数据库的连接。      
   使用DriverManager的getConnection(Stringurl , String username ,  String password )方法传入指定的欲连接的数据库的路径、数据库的username与password来获得。      
     比如：//连接MySql数据库，username和password都是root 
   */     
     String url ="jdbc:mysql://localhost:3306/test";      
      String username = "root";   
      String password = "root" ; 
      try{      
        Connection con =DriverManager.getConnection(url ,username , password ) ;     
      }catch(SQLException se){      
        System.out.println("数据库连接失败！");   
         se.printStackTrace();    
      }
   
    
   
   /*1、DriverManager在JDBC规范中是类而不是接口。它是一个服务类，用于管理JDBC驱动程序，提供getConnection()方法建立应用程序与数据库的连接。当JDBC驱动程序载入到内存时，会自己主动向DriverManager注冊。此行代码发出连接请求，DriverManager类就会用注冊的JDBC驱动程序来创建到数据库的连接。
   
   2、DriverManager.getConnection()是个静态方法。
   
   3、DriverManager在java.sql包中。当我们调用sql包里不论什么一个类（包含接口）的不论什么一个方法时都会报一个编译时异常SQLException。这里我们使用一个try块后跟多个catch块解决。
   
   4、方法參数URL：统一资源定位符。我们连接的数据库在哪台主机上（这个通过ip地址确定），这个主机有可能装了好几种数据库软件，比方SqlServer，mysql，oracle，那么我们连接哪个数据库要通过port号来确定。port号又称服务号监听号，sqlserver为1433，mysql为3306，oracle为1521:。下表列出经常使用数据库软件的url写法：
   
   Oracle: jdbc:oracle:thin:@ip:1521:dbName；
   
   MySql：jdbc:mysql://ip:3306:dbName； 
   SQLServer：jdbc:sqlserver://ip:1443;databaseName=dbName；
   
   5、当使用本机ip地址连接时须要关闭防火墙。否则连接不上，使用localhost或127.0.0.1则不用关闭防火墙。
   */

   
    
3. 创建 Statement对象

   /*1、运行静态SQL语句。通常通过Statement实例实现。   
   2、运行动态SQL语句。通常通过PreparedStatement实例实现。         
   3、运行数据库存储过程。通常通过CallableStatement实例实现。*/
   
         
   //详细的实现方式：不能防止sql注入        
   Statement stmt = con.createStatement();         
   
   
    //能防止sql注入
   PreparedStatement pstmt=con.prepareStatement(sql);         
   
   CallableStatement cstmt =con.prepareCall("{CALLdemoSp(? , ?
   
   )}") ;   

   
    

4. 书写sql语句并执行sql
    

    /*Statement接口提供了三种运行SQL语句的方法：executeQuery、executeUpdate 和execute     
   
    1、ResultSet       executeQuery(String sql)：运行查询数据库的SQL语句。返回一个结果集（ResultSet）对象。  
    2、int             executeUpdate(String sql)：用于运行INSERT、UPDATE或DELETE语句以及SQL DDL语句，如：CREATETABLE和DROP TABLE等       
    3、execute(sql):用于运行返回多个结果集、多个更新计数或二者组合的 语句。*/
   
                //详细实现的代码：
               ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT * FROM ...") ;  
               int rows = stmt.executeUpdate("INSERTINTO ...") ;  
               boolean flag =stmt.execute(String sql) ; 

    

5. 处理结果 两种情况：
    

   /*  1、运行更新返回的是本次操作影响到的记录数。
   
       2、运行查询返回的结果是一个ResultSet对象。    
   
       ResultSet包括符合SQL语句中条件的全部行。而且它通过一套get方法提供了对这些行中数据的访问。*/
   
       //使用结果集（ResultSet）对象的访问方法获取数据：  
   
       while(rs.next()){      
   
       String name = rs.getString("name") ;  
   
       String pass = rs.getString(1) ; // 此方法比较高效     
   
    }      
      （列是从左到右编号的，而且从列1开始）

    

6. 关闭资源释放资源
   
    

   /*操作完毕以后要把全部使用的JDBC对象全都关闭，以释放JDBC资源。关闭顺序和声明顺序相反：    
   
       1、关闭记录集   
   
       2、关闭声明   
   
       3、关闭连接对象
   */
   
               if(rs != null){   // 关闭记录集      
   
      try{        
   
        rs.close() ; 
   
           }catch(SQLException e){   
   
             e.printStackTrace() ;  
   
          }           
   
    }       
   
       if(stmt != null){   // 关闭声明       
   
     try{          
   
      stmt.close() ;  
   
          }catch(SQLException e){ 
   
               e.printStackTrace() ; 
   
           }        
   
      }          
   
    if(conn != null){  // 关闭连接对象   
   
          try{           
   
     conn.close() ;        
   
     }catch(SQLException e){       
   
         e.printStackTrace() ; 
   
            }          
   
     }

   
   
   客户端每访问一次数据库，数据库返回客户端数据，伴随的都是一次连接的创建和销毁。引入连接池主要的作用就是为了提高性能， 因为创建新的JDBC连接会导致联网操作和一定的JDBC驱动开销，其次才是减少资源开销。
   
   当某一线程需要用JDBC在MySQL或其他数据库上执行操作时，需要用到由连接池提供的连接。使用连接完成线程后，线程会将连接返回给连接池，以便该连接能够被其他需要使用连接的线程使用。从连接池“借出”连接时，该连接仅供请求它的线程使用。从编程观点看，其效果等同于每次需要JDBC连接时调用DriverManager.getConnection()，但是，采用连接池技术，可通过使用新的或已有的连接结束线程。连接池技术能显著增加Java应用程序的性能，同时还能降低资源使用率。
   
   市面上主流的连接池有c3p0、dbcp、druid、tomcat-jdbc、HikariCP(springboot2.0默认连接池)、proxool等...
   
   下面来手写实现简易的数据库连接池：
   连接池实际上就是一个容器，某一时刻可能有多个线程获取连接和释放连接，所以需要保证线程的安全性
   
   
    

   package cn.itcats.thread.datasoursepool;
   /**
    * 自定义数据库连接池
    * @author fatah
    */
   
   import java.sql.Connection;
   import java.sql.DriverManager;
   import java.sql.SQLException;
   import java.util.LinkedList;
   import java.util.concurrent.locks.Condition;
   import java.util.concurrent.locks.Lock;
   import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
   
   public class MyDataSourcePool {
   
   	// 使用容器——使用环境查询条件不多主要做增删改操作
   	private LinkedList pool = new LinkedList<>();
   
   	private static final int INIT_CONNECTIONS = 10;
   	private static final String DRIVER_CLASS = "";
   	private static final String USERNAME = "";
   	private static final String PASSWORD = "";
   	private static final String URL = "";
   	private Lock lock = new ReentrantLock();
   	private Condition condition = lock.newCondition();
   
   	static {
   		// 注册驱动
   		try {
   			Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
   		} catch (ClassNotFoundException e) {
   			e.printStackTrace();
   		}
   	}
   
   	// 通过构造方法初始化连接
   	public MyDataSourcePool() {
   		for (int i = 0; i < INIT_CONNECTIONS; i++) {
   			try {
   				Connection conn = DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD);
   				pool.addLast(conn);
   			} catch (SQLException e) {
   				e.printStackTrace();
   			}
   		}
   	}
   
   	// 获取数据库连接
   	public Connection getConnection() {
   		Connection conn = null;
   		lock.lock();
   		try {
   			while (pool.size() < 0) {
   				try {
   					condition.await();
   				} catch (InterruptedException e) {
   					e.printStackTrace();
   				}
   			}
   			if (!pool.isEmpty()) {
   				conn = pool.removeFirst();
   			}
   			return conn;
   		} finally {
   			lock.unlock();
   		}
   	}
   
   	// 释放数据库连接
   	public void releaseConnection(Connection conn) {
   		if (conn != null) {
   			lock.lock();
   			try {
   				// 释放连接过程就是把连接放回连接池过程
   				pool.addLast(conn);
   				condition.signal();
   			} finally {
   				lock.unlock();
   			}
   		}
   	}
   }