纯手写数据库连接池

数据库连接池原理

基本原理

在内部对象池中，维护一定数量的数据库连接，并对外暴露数据库连接的获取和返回方法。

如外部使用者可通过getConnection方法获取数据库连接，使用完毕后再通过releaseConnection方法将连接返回，注意此时的连接并没有关闭，而是由连接池管理器回收，并为下一次使用做好准备。

线程池作用

 ①资源重用

      由于数据库连接得到重用，避免了频繁创建、释放连接引起的大量性能开销。在减少系统消耗的基础上，增进了系统环境的平稳性（减少内存碎片以级数据库临时进程、线程的数量）

   ②更快的系统响应速度

      数据库连接池在初始化过程中，往往已经创建了若干数据库连接置于池内备用。此时连接池的初始化操作均已完成。对于业务请求处理而言，直接利用现有可用连接，避免了数据库连接初始化和释放过程的时间开销，从而缩减了系统整体响应时间。

   ③新的资源分配手段

      对于多应用共享同一数据库的系统而言，可在应用层通过数据库连接的配置，实现数据库连接技术。

   ④统一的连接管理，避免数据库连接泄露

     在较为完备的数据库连接池实现中，可根据预先的连接占用超时设定，强制收回被占用的连接，从而避免了常规数据库连接操作中可能出现的资源泄露

 常用数据库连接池

C3P0

C3P0是一个开放源代码的JDBC连接池，它在lib目录中与Hibernate一起发布,包括了实现jdbc3和jdbc2扩展规范说明的Connection 和Statement 池的DataSources 对象。

BoneCP

BoneCP 是一个开源的快速的 JDBC 连接池。BoneCP很小，只有四十几K(运行时需要log4j和Google Collections的支持，这二者加起来就不小了)，而相比之下 C3P0 要六百多K。另外个人觉得 BoneCP 有个缺点是，JDBC驱动的加载是在连接池之外的，这样在一些应用服务器的配置上就不够灵活。当然，体积小并不是 BoneCP 优秀的原因，BoneCP 到底有什么突出的地方呢，请看看性能测试报告。池，Tomcat的数据源使用的就是DBCP。目前 DBCP 有两个版本分别是 1.3 和 1.4。1.3 版

DBCP

DBCP (Database Connection Pool)是一个依赖Jakarta commons-pool对象池机制的数据库连接本对应的是 JDK 1.4-1.5 和 JDBC 3，而1.4 版本对应 JDK 1.6 和 JDBC 4。因此在选择版本的时候要看看你用的是什么 JDK 版本了，功能上倒是没有什么区别。

Proxool

Proxool是一个Java SQL Driver驱动程序，提供了对你选择的其它类型的驱动程序的连接池封装。可以非常简单的移植到现存的代码中。完全可配置。快速，成熟，健壮。可以透明地为你现存的JDBC驱动程序增加连接池功能。

DBCP与C3P0区别

dbcp没有自动的去回收空闲连接的功能  c3p0有自动回收空闲连接功能  两者主要是对数据连接的处理方式不同！C3P0提供最大空闲时间，DBCP提供最大连接数。 前者当连接超过最大空闲连接时间时，当前连接就会被断掉。DBCP当连接数超过最大连接数时，所有连接都会被断

读取外部配置信息

//外部配置文件信息
public class DbBean {

	/* 链接属性 */
	private String driverName = "com.mysql.jdbc.Driver";

	private String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";

	private String userName = "root";

	private String password = "mysql";

	private String poolName = "thread01";// 连接池名字

	private int minConnections = 1; // 空闲池，最小连接数

	private int maxConnections = 10; // 空闲池，最大连接数

	private int initConnections = 5;// 初始化连接数

	private long connTimeOut = 1000;// 重复获得连接的频率

	private int maxActiveConnections = 100;// 最大允许的连接数，和数据库对应

	private long connectionTimeOut = 1000 * 60 * 20;// 连接超时时间，默认20分钟

	public String getDriverName() {
		return driverName;
	}

	public void setDriverName(String driverName) {
		this.driverName = driverName;
	}

	public String getUrl() {
		return url;
	}

	public void setUrl(String url) {
		this.url = url;
	}

	public String getUserName() {
		return userName;
	}

	public void setUserName(String userName) {
		this.userName = userName;
	}

	public String getPassword() {
		return password;
	}

	public void setPassword(String password) {
		this.password = password;
	}

	public String getPoolName() {
		return poolName;
	}

	public void setPoolName(String poolName) {
		this.poolName = poolName;
	}

	public int getMinConnections() {
		return minConnections;
	}

	public void setMinConnections(int minConnections) {
		this.minConnections = minConnections;
	}

	public int getMaxConnections() {
		return maxConnections;
	}

	public void setMaxConnections(int maxConnections) {
		this.maxConnections = maxConnections;
	}

	public int getInitConnections() {
		return initConnections;
	}

	public void setInitConnections(int initConnections) {
		this.initConnections = initConnections;
	}

	public long getConnTimeOut() {
		return connTimeOut;
	}

	public void setConnTimeOut(long connTimeOut) {
		this.connTimeOut = connTimeOut;
	}

	public int getMaxActiveConnections() {
		return maxActiveConnections;
	}

	public void setMaxActiveConnections(int maxActiveConnections) {
		this.maxActiveConnections = maxActiveConnections;
	}

	public long getConnectionTimeOut() {
		return connectionTimeOut;
	}

	public void setConnectionTimeOut(long connectionTimeOut) {
		this.connectionTimeOut = connectionTimeOut;
	}

}

创建数据库连接池

/**
 * 数据库连接池

 * 
 * 1.初始化

 * ####线程池核心容器 空闲线程数、活动线程数

 * ###构造函数 1.1.1初始化线程,存放在空闲线程池中

 * 2.获取连接 

 * ####1.判断存在线程数是否大于最大线程 如果大于最大线程数,则进行等待...

 * ####2.判断空闲线程数是否大于0 如果空闲线程数<0，创建新的连接

 * ####3.如果空闲线程数>0，则获取当前空闲线程,存入在活动线程集合中 

 * 3.释放连接 

 * ####3.1.1.判断空闲线程数是否大于最大线程数 

 * ####3.1.2.如果空闲线程数小于最大线程数,将该连接收回到 空闲 线程集合中

 * ####3.1.3.删除该连接对应的活动线程集合数据

 */
public class ConnectionPool implements IConnectionPool {

	// 空闲线程集合
	private List freeConnection = new Vector();
	// 活动线程集合
	private List activeConnection = new Vector();
	// 记录线程总数
	private static int connCount = 0;
	private DbBean dbBean;

	public ConnectionPool(DbBean dbBean) {
		this.dbBean = dbBean;
		init();
	}

	public void init() {
		try {

			for (int i = 0; i < dbBean.getInitConnections(); i++) {
				Connection newConnection = newConnection();
				if (newConnection != null) {
					// 添加到空闲线程中...
					freeConnection.add(newConnection);
				}
			}

		} catch (Exception e) {

		}
	}

	// 创建新的Connection
	private Connection newConnection() {
		try {
			if (dbBean == null) {
				return null;
			}
			Class.forName(dbBean.getDriverName());
			Connection connection = DriverManager.getConnection(dbBean.getUrl(), dbBean.getUserName(),
					dbBean.getPassword());
			connCount++;
			return connection;
		} catch (Exception e) {
			return null;
		}

	}

	public Connection getConnection() {
		// * ####1.判断活动线程数是否大于最大线程 如果大于最大线程数,则进行等待...

		Connection connection = null;
		try {

			if (connCount < dbBean.getMaxActiveConnections()) {
				// 还有活动线程可以使用
				// * ####2.判断空闲线程数是否大于0 如果空闲线程数<0，创建新的连接

				if (freeConnection.size() > 0) {
					connection = freeConnection.remove(0);// 等于freeConnection.get(0);freeConnection.remove(0);
				} else {
					// 创建新的连接
					connection = newConnection();
				}

				boolean available = isAvailable(connection);
				if (available) {
					activeConnection.add(connection);
				} else {
					connCount--;// i--操作
					connection = getConnection();// 递归调用getConnection方法
				}
			} else {
				// 大于最大线程数,进行等待,重新获取连接
				wait(dbBean.getConnTimeOut());
				connection = getConnection();// 递归调用getConnection方法
			}
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}

		// * ####3.如果空闲线程数>0，则获取当前空闲线程,存入在活动线程集合中 

		return connection;
	}

	// 判断连接是否可用
	public boolean isAvailable(Connection connection) {
		try {
			if (connection == null || connection.isClosed()) {
				return false;
			}

		} catch (Exception e) {
			// TODO: handle exception
		}
		return true;

	}

	public void releaseConnection(Connection connection) {
		try {
			if (connection == null) {
				return;
			}
			if (isAvailable(connection)) {
				// 判断空闲线程数是否大于最大线程数
				if (freeConnection.size() < dbBean.getMaxConnections()) {
					freeConnection.add(connection);
				} else {
					// 空闲线程数已经满了
					connection.close();
				}
				activeConnection.remove(connection);
				connCount--;
				notifyAll();

			}

		} catch (Exception e) {

		}

	}

}

测试运行结果

public class Test001 {

	public static void main(String[] args) {

		DBThread dBThread = new DBThread();
		for (int i = 1; i <= 3; i++) {
			Thread thread = new Thread(dBThread, "用户线程" + i);
			thread.start();
		}

	}

}

class DBThread implements Runnable {

	public void run() {
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			Connection connection = ConnectionPoolManager.getConnection();
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",connection:" + connection);
			ConnectionPoolManager.releaseConnection(connection);
		}
	}

}