数据库连接池

/* ======================================= 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;                 }         } }