通州北大青鳥學術部提供:
連接池是創(chuàng)建和管理一個連接的緩沖池的技術,這些連接準備好被任何需要它們的線程使用。
這種把連接“匯集”起來的技術基于這樣的一個事實:對于大多數(shù)應用程序,當它們正在處理通常需要數(shù)毫秒完成的事務時,僅需要能夠訪問JDBC 連接的 1 個線程。當不處理事務時,這個連接就會閑置。相反,連接池允許閑置的連接被其它需要的線程使用。
事實上,當一個線程需要用 JDBC 對一個 GBase 或其它數(shù)據(jù)庫操作時,它從池中請求一個連接。當這個線程使用完了這個連接,將它返回到連接池中,這樣這就可以被其它想使用它的線程使用。
當連接從池中“借出”,它被請求它的線程專有地使用。從編程的角度來看,這和用戶的線程每當需要一個 JDBC 連接的時候調(diào)用DriverManager.getConnection() 是一樣的,采用連接池技術,可通過使用新的或已有的連接結束線程。(通州北大青鳥)
連接池可以極大的改善用戶的 Java 應用程序的性能,同時減少全部資源的使用。連接池主要的優(yōu)點有:
減少連接創(chuàng)建時間
雖然與其它數(shù)據(jù)庫相比 GBase 提供了較為快速連接功能,但是創(chuàng)建新的 JDBC 連接仍會招致網(wǎng)絡和 JDBC 驅動的開銷。如果這類連接是“循環(huán)”使用的,使用該方式這些花銷就可避免。
簡化的編程模式
當使用連接池時,每一個單獨的線程能夠像創(chuàng)建了一個自己的 JDBC 連接一樣操作,允許用戶直接使用JDBC編程技術。
受控的資源使用
如果用戶不使用連接池,而是每當線程需要時創(chuàng)建一個新的連接,那么用戶的應用程序的資源使用會產(chǎn)生非常大的浪費并由可能會導致高負載下的異常發(fā)生。
注意,每個連到 GBase 的連接在客戶端和服務器端都有花銷(內(nèi)存,CPU,上下文切換等等)。每個連接均會對應用程序和 GBase 服務器的可用資源帶來一定的限制。不管這些連接是否在做有用的工作,仍將使用這些資源中的相當一部分。
連接池能夠使性能最大化,同時還能將資源利用控制在一定的水平之下,如果超過該水平,應用程序將崩潰而不僅僅是變慢。(通州北大青鳥)
連接池運作原理在實際應用開發(fā)中,特別是在WEB應用系統(tǒng)中,如果JSP、Servlet或EJB使用JDBC直接訪問數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù),每一次數(shù)據(jù)訪問請求都必須經(jīng)歷建立數(shù)據(jù)庫連接、打開數(shù)據(jù)庫、存取數(shù)據(jù)和關閉數(shù)據(jù)庫連接等步驟,而連接并打開數(shù)據(jù)庫是一件既消耗資源又費時的工作,如果頻繁發(fā)生這種數(shù)據(jù)庫操作,系統(tǒng)的性能必然會急劇下降,甚至會導致系統(tǒng)崩潰。數(shù)據(jù)庫連接池技術是解決這個問題最常用的方法,在許多應用程序服務器(例如:Weblogic,WebSphere,JBoss)中,基本都提供了這項技術,無需自己編程,但是,深入了解這項技術是非常必要的。
數(shù)據(jù)庫連接池技術的思想非常簡單,將數(shù)據(jù)庫連接作為對象存儲在一個Vector對象中,一旦數(shù)據(jù)庫連接建立后,不同的數(shù)據(jù)庫訪問請求就可以共享這些連接,這樣,通過復用這些已經(jīng)建立的數(shù)據(jù)庫連接,可以克服上述缺點,極大地節(jié)省系統(tǒng)資源和時間。
數(shù)據(jù)庫連接池的主要操作如下:(通州北大青鳥)
(1)建立數(shù)據(jù)庫連接池對象(服務器啟動)。
(2)按照事先指定的參數(shù)創(chuàng)建初始數(shù)量的數(shù)據(jù)庫連接(即:空閑連接數(shù))。
(3)對于一個數(shù)據(jù)庫訪問請求,直接從連接池中得到一個連接。如果數(shù)據(jù)庫連接池對象中沒有空閑的連接,且連接數(shù)沒有達到最大(即:最大活躍連接數(shù)),創(chuàng)建一個新的數(shù)據(jù)庫連接。
(4)存取數(shù)據(jù)庫。
(5)關閉數(shù)據(jù)庫,釋放所有數(shù)據(jù)庫連接(此時的關閉數(shù)據(jù)庫連接,并非真正關閉,而是將其放入空閑隊列中。如實際空閑連接數(shù)大于初始空閑連接數(shù)則釋放連接)。
(6)釋放數(shù)據(jù)庫連接池對象(服務器停止、維護期間,釋放數(shù)據(jù)庫連接池對象,并釋放所有連接)。
連接池的實現(xiàn)(通州北大青鳥)
1、連接池模型
本文討論的連接池包括一個連接池類(DBConnectionPool)和一個連接池管理類(DBConnetionPoolManager)。連接池類是對某一數(shù)據(jù)庫所有連接的“緩沖池”,主要實現(xiàn)以下功能:①從連接池獲取或創(chuàng)建可用連接;②使用完畢之后,把連接返還給連接池;③在系統(tǒng)關閉前,斷開所有連接并釋放連接占用的系統(tǒng)資源;④還能夠處理無效連接(原來登記為可用的連接,由于某種原因不再可用,如超時,通訊問題),并能夠限制連接池中的連接總數(shù)不低于某個預定值和不超過某個預定值。
連接池管理類是連接池類的外覆類(wrapper),符合單例模式,即系統(tǒng)中只能有一個連接池管理類的實例。其主要用于對多個連接池對象的管理,具有以下功能:①裝載并注冊特定數(shù)據(jù)庫的JDBC驅動程序;②根據(jù)屬性文件給定的信息,創(chuàng)建連接池對象;③為方便管理多個連接池對象,為每一個連接池對象取一個名字,實現(xiàn)連接池名字與其實例之間的映射;④跟蹤客戶使用連接情況,以便需要是關閉連接釋放資源。連接池管理類的引入主要是為了方便對多個連接池的使用和管理,如系統(tǒng)需要連接不同的數(shù)據(jù)庫,或連接相同的數(shù)據(jù)庫但由于安全性問題,需要不同的用戶使用不同的名稱和密碼。
2、連接池實現(xiàn)
下面給出連接池類和連接池管理類的主要屬性及所要實現(xiàn)的基本接口:
public class DBConnectionPool implements TimerListener{
private int checkedOut;//已被分配出去的連接數(shù)
private ArrayList freeConnections = new ArrayList();//容器,空閑池,根據(jù)//創(chuàng)建時間順序存放已創(chuàng)建但尚未分配出去的連接(通州北大青鳥)
private int minConn;//連接池里連接的最小數(shù)量
private int maxConn;//連接池里允許存在的最大連接數(shù)
private String name;//為這個連接池取個名字,方便管理
private String password;//連接數(shù)據(jù)庫時需要的密碼
private String url;//所要創(chuàng)建連接的數(shù)據(jù)庫的地址
private String user;//連接數(shù)據(jù)庫時需要的用戶名
public Timer timer;//定時器
public DBConnectionPool(String name, String URL, String user, String
password, int maxConn)//公開的構造函數(shù)
public synchronized void freeConnection(Connection con) //使用完畢之后,//把連接返還給空閑池
public synchronized Connection getConnection(long timeout)//得到一個連接,//timeout是等待時間
public synchronized void release()//斷開所有連接,釋放占用的系統(tǒng)資源
private Connection newConnection()//新建一個數(shù)據(jù)庫連接
public synchronized void TimerEvent() //定時器事件處理函數(shù)
}
public class DBConnectionManager {
static private DBConnectionManager instance;//連接池管理類的唯一實例
static private int clients;//客戶數(shù)量
private ArrayList drivers = new ArrayList();//容器,存放數(shù)據(jù)庫驅動程序
private HashMap pools = new HashMap ();//以name/value的形式存取連接池//對象的名字及連接池對象
static synchronized public DBConnectionManager getInstance()//如果唯一的//實例instance已經(jīng)創(chuàng)建,直接返回這個實例;否則,調(diào)用私有構造函數(shù),創(chuàng)//建連接池管理類的唯一實例
private DBConnectionManager()//私有構造函數(shù),在其中調(diào)用初始化函數(shù)init()
public void freeConnection(String name, Connection con)// 釋放一個連接,//name是一個連接池對象的名字
public Connection getConnection(String name)//從名字為name的連接池對象//中得到一個連接
public Connection getConnection(String name, long time)//從名字為name
//的連接池對象中取得一個連接,time是等待時間
public synchronized void release()//釋放所有資源
private void createPools(Properties props)//根據(jù)屬性文件提供的信息,創(chuàng)建//一個或多個連接池
private void init()//初始化連接池管理類的唯一實例,由私有構造函數(shù)調(diào)用
private void loadDrivers(Properties props)//裝載數(shù)據(jù)庫驅動程序
}
3、連接池使用(通州北大青鳥)
上面所實現(xiàn)的連接池在程序開發(fā)時如何應用到系統(tǒng)中呢?下面以Servlet為例說明連接池的使用。
Servlet的生命周期是:在開始建立servlet時,調(diào)用其初始化(init)方法。之后每個用戶請求都導致一個調(diào)用前面建立的實例的 service方法的線程。最后,當服務器決定卸載一個servlet時,它首先調(diào)用該servlet的destroy方法。
根據(jù)servlet的特點,我們可以在初始化函數(shù)中生成連接池管理類的唯一實例(其中包括創(chuàng)建一個或多個連接池)。如:
public void init() throws ServletException
{
connMgr = DBConnectionManager.getInstance();
}
然后就可以在service方法中通過連接池名稱使用連接池,執(zhí)行數(shù)據(jù)庫操作。最后在destroy方法中釋放占用的系統(tǒng)資源,如:
public void destroy() {
connMgr.release(); super.destroy();
}
(通州北大青鳥)