Java学习之数据库连接池&DBCP&C3P0

一、数据库连接池

出现缘由：数据库的连接对象创建工作，比较消耗性能。

工作原理：在内存中开辟一块空间（集合），并放置多个连接对象。需要连接的话，直接从内存空间中获取。不需要创建连接对象。使用完毕，归还连接对象。确保连接对象能循环利用。

二、自定义数据库连接池

通过数据库连接池工作原理，自定义数据库连接池需要以下几步：

①、内存中开辟空间

②、创建数据库连接对象，并放置到内存中

③、定义获取数据库连接对象的方法

④、定义释放（归还）数据库连接对象的方法

代码实现：

/**
* @Title: MyDataSource
* @Description: sun公司提供数据库连接池规范是以DataSource命名的
* @author: marw
* @date 2020/03/26 16:16:58
*/
public class MyDataSource implements DataSource {

    //①、开辟空间
    List<Connection> list=new ArrayList<Connection>();
    
    /**
     * ②、创建数据库连接对象，并放置到内存中
     */
    public MyDataSource() {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        Connection connection = JDBCUtil.getConnection();
        list.add(connection);
    }
    }
    
    /**
     * ③、 sun公司 提供数据库连接池规范中包含了获取数据库连接对象的方法
     * 只需要重写此方法
     */
    @Override
    public Connection getConnection() throws SQLException {
    //内存扩容
    if (list.size() == 0) {
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
        Connection connection = JDBCUtil.getConnection();
        list.add(connection);
        }
    }
    // 移除集合中第一个元素（数据库连接对象），并获取移除的元素
    return list.remove(0);
    }
    
    /**
     * ④、释放（归还）数据库连接对象
     */
    public void Liberate(Connection connection) {
    list.add(connection);
    }

... ...

}

使用自定义数据库连接池

public class TestPool {
    @Test
    public void testPool() {
    Connection connection=null;
    PreparedStatement ps =null;
    MyDataSource dataSource=null;
    try {
        MyDataSource dataSource=new MyDataSource();
        connection=dataSource.getConnection();
        
        String sql="insert into account values(?,?)";
        ps =connection.prepareStatement(sql);
        ps.setString(1, "qian");
        ps.setInt(2, 1000);
        ps.executeUpdate();
        
    } catch (SQLException e) {
        
        e.printStackTrace();
    }
    finally {
　　　　  dataSource.Liberate(connection);//释放连接对象
        JDBCUtil.release(connection, ps);
    }
    }
}

使用自定义数据库连接池，有以下几个问题

①、每次使用都需要自己创建新的连接池对象，那样的话每一次访问都会创建10连接池对象，这个需要使用单例解决

②、无法面向接口编程，Liberate方法，不想自定义方法可以重写Connection接口的close方法，让它实现归还连接对象。

 想要扩展Connection接口的close方法

　　Ⅰ、直接修改方法

　　Ⅱ、继承，必须知道Connection接口的实现类

　　Ⅲ、装饰模式

使用装饰模式代码：

public class ConnectionWrap implements Connection {
    Connection connection=null;
    List<Connection> list=null;
    
    public ConnectionWrap(Connection connection,List<Connection> list) {
    super();
    this.connection=connection;
    this.list=list;
    }

    @Override
    public void close() throws SQLException {
    list.add(connection);
    }

    @Override
    public PreparedStatement prepareStatement(String sql) throws SQLException {

    return connection.prepareStatement(sql);
    }

... ...

}

使用装饰模式对象

public class MyDataSource implements DataSource {

    //①、开辟空间
    List<Connection> list=new ArrayList<Connection>();
    
    /* 单例 start */
    private static MyDataSource dataSource=new MyDataSource();
    /**
     * ②、创建数据库连接对象，并放置到内存中
     */
    private MyDataSource() {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        Connection connection = JDBCUtil.getConnection();
        list.add(connection);
    }
    }
    
    public static MyDataSource getInstance() {
    return dataSource;
    }
    /* 单例 end */
    
    /**
     * ③、 sun公司 提供数据库连接池规范中包含了获取数据库连接对象的方法
     * 只需要重写此方法
     */
    @Override
    public Connection getConnection() throws SQLException {
    //内存扩容
    if (list.size() == 0) {
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
        Connection connection = JDBCUtil.getConnection();
        list.add(connection);
        }
    }
    // 移除集合中第一个元素（数据库连接对象），并获取移除的元素
    Connection conn=list.remove(0);
    
    // 装饰模式 返回Connection对象，进行装饰，使其对象的close方法，有归还功能
    Connection connection = new ConnectionWrap(conn, list);
    return connection;
    }
    
... ...

}

测试代码

public class TestPool {
    @Test
    public void testPool() {
    Connection connection=null;
    PreparedStatement ps =null;
    
    try {
        DataSource dataSource=MyDataSource.getInstance();
        connection=dataSource.getConnection();
        
        String sql="insert into account values(?,?)";
        ps =connection.prepareStatement(sql);
        ps.setString(1, "qian");
        ps.setInt(2, 1000);
        ps.executeUpdate();
        
    } catch (SQLException e) {
        
        e.printStackTrace();
    }
    finally {
        JDBCUtil.release(connection, ps);
    }
    }
}

三、开源连接池

 Ⅰ、DBCP使用

①、下载jar文件（下载两个jar文件：commons-dbcp和commons-pool）

　　commons-dbcp下载：http://commons.apache.org/proper/commons-dbcp/download_dbcp.cgi

　　commons-pool下载：http://commons.apache.org/proper/commons-pool/download_pool.cgi

　　commons-logging下载：http://commons.apache.org/proper/commons-logging/download_logging.cgi

②、导入jar文件

　　根据解压后的文件找到对应jar文件，复制到工程的lib文件中，Java工程需（右击jar文件=>Build Path => Add to Build Path）

　　

　　　错误信息：java.lang.NoClassDefFoundError: org/apache/commons/logging/LogFactory，导入commons-logging-1.2.jar辅助类包即可

 ③、不使用配置文件

@Test
public void testDBCP01() {
    Connection conn = null;
    PreparedStatement ps = null;
    try {

        // 1. 构建数据源对象
        BasicDataSource dataSource = new BasicDataSource();
        // 连的是什么类型的数据库， 访问的是哪个数据库 ， 用户名， 密码。。
        // jdbc:mysql://localhost/bank 主协议：子协议 ://本地/数据库
        dataSource.setDriverClassName("com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver");
        dataSource.setUrl("jdbc:sqlserver://localhost:1433;databaseName=Bank;");
        dataSource.setUsername("sa");
        dataSource.setPassword("XXXX");

        // 2. 得到连接对象
        conn = dataSource.getConnection();
        String sql = "insert into account values(? , ?)";
        ps = conn.prepareStatement(sql);
        ps.setString(1, "admin");
        ps.setInt(2, 1000);

        ps.executeUpdate();

    } catch (SQLException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        JDBCUtil.release(conn, ps);
    }
}

④、使用配置文件

##dbcpconfig.properties文件内容

#连接设置
driverClassName=com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver
url=jdbc:sqlserver://localhost:1433;databaseName=Bank;
username=sa
password=XXXX

#<!-- 初始化连接 -->
initialSize=10

#最大连接数量
maxActive=50

#<!-- 最大空闲连接 -->
maxIdle=20

#<!-- 最小空闲连接 -->
minIdle=5

#<!-- 超时等待时间以毫秒为单位 6000毫秒/1000等于60秒 -->
maxWait=60000


#JDBC驱动建立连接时附带的连接属性属性的格式必须为这样：[属性名=property;] 
#注意："user" 与 "password" 两个属性会被明确地传递，因此这里不需要包含他们。
connectionProperties=useUnicode=true;characterEncoding=gbk

#指定由连接池所创建的连接的自动提交（auto-commit）状态。
defaultAutoCommit=true

#driver default 指定由连接池所创建的连接的事务级别（TransactionIsolation）。
#可用值为下列之一：（详情可见javadoc。）NONE,READ_UNCOMMITTED, READ_COMMITTED, REPEATABLE_READ, SERIALIZABLE
defaultTransactionIsolation=READ_UNCOMMITTED

##将dbcpconfig.properties文件放到src目录下

　　

@Test
public void testDBCP() {
    Connection conn = null;
    PreparedStatement ps = null;
    try {

        BasicDataSourceFactory factory = new BasicDataSourceFactory();
        Properties properties = new Properties();
        InputStream is =this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream("dbcpconfig.properties");
        properties.load(is);
        DataSource dataSource = factory.createDataSource(properties);

        // 2. 得到连接对象
        conn = dataSource.getConnection();
        String sql = "insert into account values( ? , ?)";
        ps = conn.prepareStatement(sql);
        ps.setString(1, "liangcw");
        ps.setInt(2, 100);

        ps.executeUpdate();

    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        JDBCUtil.release(conn, ps);
    }
}

Ⅱ、C3P0使用

①、下载jar

　　C3P0下载：https://sourceforge.net/projects/c3p0/

②、导入jar文件

　　

　　错误信息：java.lang.NoClassDefFoundError: com/mchange/v2/ser/Indirector，把上图中的mchange-commons-java-0.2.19.jar文件导入项目中

③、不使用配置文件　　

@Test
public void testC3P0() {
    Connection conn = null;
    PreparedStatement ps = null;
    try {
        //1. 创建datasource
        ComboPooledDataSource dataSource = new ComboPooledDataSource();
        //2. 设置连接数据的信息
        dataSource.setDriverClass("com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver");
        dataSource.setJdbcUrl("jdbc:sqlserver://localhost:1433;databaseName=Bank;");
        dataSource.setUser("sa");
        dataSource.setPassword("AAA@111");
        
        //2. 得到连接对象
        conn = dataSource.getConnection();
        String sql = "insert into account values( ? , ?)";
        ps = conn.prepareStatement(sql);
        ps.setString(1, "admin1");
        ps.setInt(2, 103200);
        
        ps.executeUpdate();
        
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }finally {
        JDBCUtil.release(conn, ps);
    }
}

④、使用配置文件

##创建c3p0-config.xml文件，文件内容如下

<c3p0-config>
  <!-- ComboPooledDataSource dataSource = new ComboPooledDataSource(); 
       对应default-config
           默认数据库连接
  -->
  <default-config>
    <property name="driverClass">com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver</property>
    <property name="jdbcUrl">jdbc:sqlserver://localhost:1433;databaseName=Bank;</property>
    <property name="user">sa</property>
    <property name="password">AAA@111</property>
    
    <property name="initialPoolSize">10</property>
    <property name="maxIdleTime">30</property>
    <property name="maxPoolSize">100</property>
    <property name="minPoolSize">10</property>
    <property name="maxStatements">200</property>
  </default-config>
  <!-- ComboPooledDataSource dataSource = new ComboPooledDataSource("intergalactoApp:); 
       对应named-config
           指定数据库连接
  -->
  <named-config name="intergalactoApp"> 
    <property name="driverClass">com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver</property>
    <property name="jdbcUrl">jdbc:sqlserver://localhost:1433;databaseName=Bank;</property>
    <property name="user">sa</property>
    <property name="password">AAA@111</property>
    
    <property name="initialPoolSize">10</property>
    <property name="maxIdleTime">30</property>
    <property name="maxPoolSize">100</property>
    <property name="minPoolSize">10</property>
    <property name="maxStatements">200</property>
  </named-config>
</c3p0-config>

##将c3p0-config.xml文件放到src目录下

　　

@Test
public void testC3P0() {
    Connection conn = null;
    PreparedStatement ps = null;
    try {
        //1. 创建datasource
        ComboPooledDataSource dataSource = new ComboPooledDataSource();
                
        //2. 得到连接对象
        conn = dataSource.getConnection();
        String sql = "insert into account values( ? , ?)";
        ps = conn.prepareStatement(sql);
        ps.setString(1, "admin2");
        ps.setInt(2, 103200);
        
        ps.executeUpdate();
        
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }finally {
        JDBCUtil.release(conn, ps);
    }
}

推荐使用C3P0数据库连接池。

自定义JDBCUtil使用C3P0改造

public class JDBCUtil {
    static ComboPooledDataSource dataSource=null;
    static {
    dataSource=new ComboPooledDataSource();
    }

    public static Connection getConnection() {
    Connection connection = null;
    try {
        connection = dataSource.getConnection();
    } catch (SQLException e) {

        e.printStackTrace();
    }
    return connection;
    }

    public static void release(Connection conn, Statement st, ResultSet rs) {
    closeResultSet(rs);
    closeStatement(st);
    closeConnection(conn);
    }
    
    public static void release(Connection conn, Statement st) {

    closeStatement(st);
    closeConnection(conn);
    }
    private static void closeResultSet(ResultSet rs) {
    if (rs != null) {
        try {
        rs.close();
        } catch (SQLException e) {

        e.printStackTrace();
        }
        rs = null;
    }
    }

    private static void closeStatement(Statement st) {
    if (st != null) {
        try {
        st.close();
        } catch (SQLException e) {

        e.printStackTrace();
        }
        st = null;
    }
    }

    private static void closeConnection(Connection conn) {
    if (conn != null) {
        try {
        conn.close();
        } catch (SQLException e) {

        e.printStackTrace();
        }
        conn = null;
    }
    }
}