JAVA数据库连接池

JAVA数据库连接池

2009-12-11 12:59:45

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;

/*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。*/

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;
                try {
                        createPool();
                } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                }
        }

        /**

         * 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
         */

        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;
                }
        }
}

/*=======================================
   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();
*/
本文来自CSDN博客，转载请标明出处： http://blog.csdn.net/leehao_vip/archive/2009/02/16/3896747.aspx