JDBC（三）数据库连接池（DBCP、C3P0）

前言

　　这段时间状态有一点浮躁，希望自己静下心来。还有特别多的东西还没有学懂。需要学习的东西非常的多，加油！

一、JDBC复习

　　Java Data Base Connectivity，java数据库连接，在需要存储一些数据，或者拿到一些数据的时候，就需要往数据库里存取数据。那么java如何连接数据库呢？需要哪些步骤？

1.1、注册驱动

　　1）什么是驱动

　　　　 驱动就是JDBC实现类，通俗点讲，就是能够连接到数据库功能的东西就是驱动，由于市面上有很多数据库，Oracle、MySql等等，所以java就有一个连接数据库的实现规

　　　　范接口，定义一系列的连接数据库接口(java.sql.Driver接口)，但是不提供实现，而每个数据库厂家来提供这些接口的具体实现，这样一来，不管使用的是什么数据库，我

　　　　们开发者写的代码都是相同的，就不必因为数据库的不同，而写法不同，唯一的不同就是数据库驱动不一样，使用mysql，那么就必须使用mysql的驱动，使用Oracle就必

　　　　须使用oracle的驱动实现类。

　　　　看下面mysql连接数据的原理图，看看驱动是在哪里，起什么作用？

　　　　

　　2）DriverManager，一个工具类，是用于操作管理JDBC实现类的

　原始写法：DriverManager.register(new Driver());　　//因为使用的是MySql，所以在导包时就需要导入com.mysql.jdbc.Driver

　现在写法：Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");　　//不用导包，会执行com.mysql.jdbc.Driver类中的静态代码块，其静态代码块的内容为
　          　static {
　　　           　 try {                      
　　　　　　　　　　　　　　　　 java.sql.DriverManager.registerDriver(new Driver());
   　　　　　　　　　　　　　　　　 } catch (SQLException E) {
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　throw new RuntimeException("Can't register driver!");
                    　　　　　　　　　}
               　　　　　　　　 }　　

　　分析：　

　　　会发现第二种加载驱动的方法的底层其实就是第一种加载驱动。为什么要这样呢？原因很简单，　第一种是硬编程，直接将数据库驱动给写死了，无法扩展，如果使用第一

　　　种，那么连接的数据库只能是mysql，因为导包导的是mysql的驱动包，如果换成Oracle，就会报错，需要在代码中将Oracle的驱动包导入，这样很麻烦，而第二种写法就不

　　　一样了，第二种是使用的字符串方法注册驱动的，我们只需要将该字符串提取到一个配置文件中，以后想换成oracle数据库，只需要将该字符串换成oracle驱动的类全名即可

　　　，而不需要到代码中去修改什么东西。

1.2、获取连接

　　使用DriverManage来获得连接，因为DriverManager是驱动实现类的管理者

　　Connection conn = DriverManager.getConnection(url,user,password);

　　　　url:确定数据库服务器的位置，端口号，数据库名

　　　　　　jdbc:mysql://localhost:3306/db　

　　　　user:登录名称，默认root

　　　　password:密码，默认root　　　

　　这里只是说mysql，别的数据库，url格式就不同了。

　　　　MySQL　　　　jdbc:mysql://localhost:3306/db　　　　默认端口是3306，粗体为连接时使用的数据库名

　　　　Oracle　　　　 jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:db　　默认端口号1521

　　　　DB2　　　　　 jdbc:db2://localhost:6789/db　　　　　　默认端口号6789

　　　　SQLServer　　jdbc:microsoft:sqlserver://localhost:1433;databaseName=db　　默认端口号1433

　　　　SQLServer 2005　　jdbc:sqlserver://localhost:1433;databaseName=db　　默认端口号1433

1.3、获取执行sql对象，PreparedStatement对象　

　　通过Connection对象获取Statement或者PraparedStament对象(使用它)处理sql

　　1）Statement

　　　　Statement st = conn.createStatement();　　//获取sql语句执行对象

　　　　st.excuteUpdate(sql);　　//执行增删改语句

　　　　st.excuteQuery(sql);　　//执行查询语句　　　　　　

　　　　sql语句必须是完整的。

　　2）PraparedStatment

　　　　sql语句可以不是完整的，可以将参数用?替代，然后在预编译后加入未知参数

　　　　PraparedStatment ps = conn.prapareStatement(sql);　　//获取sql语句执行对象praparedStatment

　　　　赋值

　　　　　　ps.setInt(Index,value);　　ps.setString(index,value);　　//可以设置很多中类型，index从1开始，代表sql语句中的第几个未知参数，

　　　　　　ps.excuteUpdate();　　//执行增删改语句

　　　　　　ps.excuteQuery(sql);　　//执行查询语句

　　这两个的区别，常使用的是PraparedStatment对象，因为它可以预编译，效率高，可以设置参数等等优点。

1.4、获取结果集对象

　　int count = ps.excuteUpdate();　　　//执行增删改的sql语句时，返回一个int类型的整数，代表数据库表影响的行数，

　　Result result = ps.excuteQuery();　　//执行查询sql语句时，返回一个结果集对象，该对象装着所有查询到的数据信息，一行一行的存储数据库表信息。

1.5、处理结果集

　　对查询到的Result结果进行处理，拿到所有数据，并封装成对象。

　　　　　　　　while(rs.next()){

　　　　　　　　　　获取行数据的第一种方式
　　　　　　　　　　rs.getString(index);//index代表第几列，从1开始

　　　　　　　　　　获取行数据的第二中方式
　　　　　　　　　　rs.getString(string);　　//string：代表字段名称。

　　　　　　　　}

　　

　　总结：java的JDBC就分为5步，4个属性

　　　　属性：driver、url、user、password

　　　　五步：

　　　　　　注册驱动、获取连接、获取执行sql语句对象、获取结果集对象、处理结果。

二、JDBC的CURD操作

　　创建（Create）、更新（Update）、读取（Retrieve）和删除（Delete）操作

　　查询所有(读取Retrieve)

2.1、查询所有记录读取（Retrieve）

@Test
    public void findAll() throws Exception{
        //1 注册驱动
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        //2 获得连接
        Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test", "root", "root");
        //3语句执行者，sql语句
        Statement st = conn.praparedStatement("select * from t_user");
        //4 执行查询语句
        ResultSet rs = st.executeQuery();
        //5处理数据
        // * 如果查询多个使用，使用while循环进行所有数据获取
        // * 技巧：如果查询结果最多1条，使用  if(rs.next()) {  查询到了 } else {  没有数据 }
        while(rs.next()){
            int id = rs.getInt(1);
            String username = rs.getString(2);
            String password =rs.getString(3);
            System.out.print(id + ", ");
            System.out.print(username + ", ");
            System.out.println(password);
        }
        //6释放资源
        rs.close();
        st.close();
        conn.close();
        
    }

2.2、增加操作(创建Create)　　

@Test
    public void save() throws Exception{
        //1 注册驱动
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        //2 获得连接
        Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test", "root", "root");
        //3语句执行者
        Statement st = conn.praparedStatement("insert into t_user(username,password) values(?,?)");
                //3.1赋值
                st.setString(1,"xiaoming");
                st.setString(2,"123");
        //4 执行DML语句
        int r = st.executeUpdate();
        
        //5处理数据
        System.out.println(r);
        
        //6释放资源
        //rs.close();
        st.close();
        conn.close();
    }

2.3、更新操作 （Update）

@Test
    public void update() throws Exception{
        //1 注册驱动
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        //2 获得连接
        Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test", "root", "root");
        //3语句执行者
        Statement st = conn.praparedStatement("update t_user set username = ？ where id = ？ ");
                //3.1赋值参数
                st.setString(1,"xiaoye");
                st.setInt(2,2);
        //4 执行DML语句
        int r = st.executeUpdate();
        
        //5处理数据
        System.out.println(r);
        
        //6释放资源
        //rs.close();
        st.close();
        conn.close();
}

2.4、删除操作（delete）

@Test
    public void delete() throws Exception{
        //1 注册驱动
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        //2 获得连接
        Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test", "root", "root");
        //3语句执行者
        Statement st = conn.praparedStatement("delete from t_user where id = ?");
                //3.1赋值参数
                st.setInt(1,2);
        //4 执行DML语句
        int r = st.executeUpdate();
        
        //5处理数据
        System.out.println(r);
        
        //6释放资源
        //rs.close();
        st.close();
        conn.close();
}

　　也可以用我前面写的JDBC连接的工具类去连接！

三、数据库连接池

　　在上面，我们在进行CRUD时，一直重复性的写一些代码，比如最开始的注册驱动，获取连接代码，一直重复写，通过编写一个获取连接的工具类后，解决了这个问题，但是又

　　会出现新的问题，每进行一次操作，就会获取一个连接，用完之后，就销毁，就这样一直新建连接，销毁连接，新建，销毁，连接Connection 创建与销毁 比较耗时的。所以应

　　该要想办法解决这个问题？

　　解决方法：

　　　　连接池就是为了解决这个问题而出现的一个方法，为了提高性能，开发连接池，连接池中一直保持有n个连接，供调用者使用，调用者用完返还给连接池，继续给别的调用

　　　　者使用，比如连接池中一开始就有10个连接，当有5个用户拿走了5个连接后，池中还剩5个，当第6个用户在去池中拿连接而前面5个连接还没归还时，连接池就会新建一个

　　　　连接给第六个用户，让池中一直能够保存最少5个连接，而当这样新建了很多连接后，用户归还连接回来时，会比原先连接池中的10个连接更多，连接池就会设置一个池中

　　　　最大空闲的连接数，如果超过了这个数，就会将超过的连接给释放掉，连接池就是这样工作的。

3.1、连接池概述

　　数据库连接池负责分配、管理和释放数据库连接，它允许应用程序重复使用一个现有的数据库连接，而不是再重新建立一个；释放空闲时间超过最大空闲时间的数据库连接来避

　　免因为没有释放数据库连接而引起的数据库连接遗漏。这项技术能明显提高对数据库操作的性能。

3.2、比较应用程序直接获取连接和使用连接池

　　1）应用程序直接获取连接

　　　　

　　　　缺点：用户每次请求都需要向数据库获得链接，而数据库创建连接通常需要消耗相对较大的资源，创建时间也较长。

　　　　　　    假设网站一天10万访问量，数据库服务器就需要创建10万次连接，极大的浪费数据库的资源，并且极易造成数据库服务器内存溢出、宕机。

　　2）使用连接池连接

　　　　　

　　　　目的：解决建立数据库连接耗费资源和时间很多的问题，提高性能。

四、常用的数据库连接池　　

　　现在很多WEB服务器(Weblogic, WebSphere, Tomcat)都提供了DataSoruce的实现，即连接池的实现。通常我们把DataSource的实现，按其英文含义称之为数据源，

　　数据源中都包含了数据库连接池的实现。
　　也有一些开源组织提供了数据源的独立实现：
　　　　DBCP 数据库连接池
　　　　C3P0 数据库连接池
　　实际应用时不需要编写连接数据库代码，直接从数据源获得数据库的连接。程序员编程时也应尽量使用这些数据源的实现，以提升程序的数据库访问性能。

　　DBCP、C3P0、tomcat内置连接池(JNDI)是我们开发中会用到的。

4.1、DBCP连接池

　　1）概述

　　　　DBCP 是 Apache 软件基金组织下的开源连接池实现，使用DBCP数据源，应用程序应在系统中增加如下两个 jar 文件：
　　　　　　Commons-dbcp.jar：连接池的实现
　　　　　　Commons-pool.jar：连接池实现的依赖库
　　　　Tomcat 的连接池正是采用该连接池来实现的。该数据库连接池既可以与应用服务器整合使用，也可由应用程序独立使用。

　　1）获取连接的两种方式

　　　　两种方式获得连接，使用配置文件，不使用配置文件

　　　　1.1）不使用配置文件，自己手动设置参数

 　　　　　　第一：导包

　　　　　　

　　　　　　第二：测试例子

package com.zyh.util;

import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;

import org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource;


public class TestDBCP {

    public static void main(String[] args) {
        Connection conn = TestDBCP.getConnection();
        try {
            String sql = "select id,name,price from book";
            PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql);
            ResultSet rs = ps.executeQuery();
            while(rs.next()){
                String id = rs.getString(1);
                String name = rs.getString(2);
                double price = rs.getDouble(3);
                System.out.println("id="+id+",name="+name+",price="+price);
                System.out.println("-------------------------");
            }
            
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
    }
    
    public static Connection getConnection(){
        //创建核心类
                BasicDataSource bds = new BasicDataSource();
                //配置4个基本参数
                bds.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver");
                bds.setUrl("jdbc:mysql:///book");
                bds.setUsername("root");
                bds.setPassword("654321");
                
                //管理连接配置
                bds.setMaxActive(50); //最大活动数
                bds.setMaxIdle(20);  //最大空闲数
                bds.setMinIdle(5);  //最小空闲数
                bds.setInitialSize(10);  //初始化个数
                
                //获取连接
                try {
                     Connection conn = bds.getConnection();
                     return conn;
                } catch (SQLException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                    }
    }

}

　　　　1.2）使用配置文件，参数写入配置文件中即可，也就是通过配置文件来配置驱动、用户名、密码、等信息　　

　　　　　　第一：导包

　　　　　　和上面的一样的

　　　　　　第二：导入配置文件dbcpconfig.properties

#连接设置
driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql://localhost:3306/book
username=root
password=654321

#<!-- 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只读（read-only）状态。
#如果没有设置该值，则“setReadOnly”方法将不被调用。（某些驱动并不支持只读模式，如：Informix）
defaultReadOnly=

#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

　　　　　　第三：获取连接，测试例子

package com.zyh.util;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.util.Properties;

import javax.sql.DataSource;

import org.apache.commons.dbcp.BasicDataSourceFactory;

public class TestDBCPPro {

    public static void main(String[] args) {
        Connection conn = TestDBCPPro.getConnection();
        try {
            String sql = "select id,name,price from book";
            PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql);
            ResultSet rs = ps.executeQuery();
            while(rs.next()){
                String id = rs.getString(1);
                String name = rs.getString(2);
                double price = rs.getDouble(3);
                System.out.println("id="+id+",name="+name+",price="+price);
                System.out.println("-------------------------");
            }
            
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    public static Connection getConnection(){
         //通过类加载器获取指定配置文件的输入流，TestDBCPPro是一个类名
        InputStream in = TestDBCPPro.class.getClassLoader().getResourceAsStream("dbcpconfig.properties");
        Properties properties = new Properties();
        try {
                properties.load(in);
                //加载配置文件，获得配置信息
                DataSource ds = BasicDataSourceFactory.createDataSource(properties);
                Connection conn = ds.getConnection();
                return conn;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
    

}

　　　　1.3）编写一个数据源工具类

package com.zyh.util;


import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.URL;
import java.sql.Connection;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
import java.util.Properties;

import javax.imageio.stream.FileImageInputStream;
import javax.sql.DataSource;

import org.apache.commons.dbcp.BasicDataSourceFactory;

public class DBCPUtils {
    private static DataSource ds = null;
    static{
        Properties prop = new Properties();
        try {
            prop.load(DBCPUtils.class.getClassLoader().getResourceAsStream("dbcpconfig.properties"));//根据DBCPUtil的classes的路径，加载配置文件
            ds = BasicDataSourceFactory.createDataSource(prop);//得到一个数据源 
        } catch (Exception e) {
            throw new ExceptionInInitializerError("初始化错误，请检查配置文件");
        }
    }
    
    public static Connection getConnection(){
        try {
            return ds.getConnection();
        } catch (SQLException e) {
            throw new RuntimeException("服务器忙。。。");
        }
    }
    
    public static void release(Connection conn,Statement stmt,ResultSet rs){
        //关闭资源
                if(rs!=null){
                    try {
                        rs.close();
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    rs = null;
                }
                if(stmt!=null){
                    try {
                        stmt.close();
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    stmt = null;
                }
                if(conn!=null){
                    try {
                        conn.close();//关闭
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    conn = null;
                }
    }
    
}

4.2、C3P0

　　1）导包

　　

　　2）从配置信息中获取  配置文件必须为xml（c3p0-config.xml）

<c3p0-config>
    <!-- 默认配置，如果没有指定则使用这个配置 -->
    <default-config>
        <property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property>
        <property name="jdbcUrl">jdbc:mysql://localhost:3306/book</property>
        <property name="user">root</property>
        <property name="password">654321</property>
    
        <property name="checkoutTimeout">30000</property>
        <property name="idleConnectionTestPeriod">30</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>
        <user-overrides user="test-user">
            <property name="maxPoolSize">10</property>
            <property name="minPoolSize">1</property>
            <property name="maxStatements">0</property>
        </user-overrides>
    </default-config> 
    <!-- 命名的配置 -->
    <named-config name="jxpx">
        <property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property>
        <property name="jdbcUrl">jdbc:mysql://localhost:3306/myums</property>
        <property name="user">root</property>
        <property name="password">root</property>
    <!-- 如果池中数据连接不够时一次增长多少个 -->
        <property name="acquireIncrement">5</property>
        <property name="initialPoolSize">20</property>
        <property name="minPoolSize">10</property>
        <property name="maxPoolSize">40</property>
        <property name="maxStatements">0</property>
        <property name="maxStatementsPerConnection">5</property>
    </named-config>
</c3p0-config>

　　

　　　　从配置文件中看，需要注意一个地方，一个是default-config，一个是name-config，两者都区别在于创建核心类对象时，如果将name-config作为参数传进去，

　　　　那么将会调用name-config下的配置信息，否则将调用default-config下的配置信息，

　　　　两种方式使用c3p0，加参数，使用named-config 的配置信息，不加参数，自动加载配置信息，加载的是default-config中的信息。

        //1 c3p0...jar 将自动加载配置文件。规定：WEB-INF/classes (src)  c3p0-config.xml,也就是将配置文件放在src下就会自动加载。
         //ComboPooledDataSource dataSource = new ComboPooledDataSource(); //自动从配置文件 <default-config>
         ComboPooledDataSource dataSource = new ComboPooledDataSource(); //手动指定配置文件 <named-config name="jxpx">
         Connection conn = dataSource.getConnection();
         System.out.println(conn);

　　3）编写一个数据源工具类

　　这个工具类的xml是：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<c3p0-config>
  <default-config>
    <property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property>
    <property name="jdbcUrl">jdbc:mysql://localhost:3306/book/property>
    <property name="user">root</property>
    <property name="password">654321</property>
    <property name="initialPoolSize">10</property>
    <property name="maxIdleTime">30</property>
    <property name="maxPoolSize">100</property>
    <property name="minPoolSize">10</property>

  </default-config>

</c3p0-config>

　　工具类

package com.zyh.util;

import java.beans.PropertyVetoException;
import java.sql.Connection;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;

import javax.sql.DataSource;

import com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource;

public class C3P0Util {
    //得到一个数据源
    private static DataSource dataSource = new ComboPooledDataSource();
    
    //从数据源中得到一个连接对象
    public static Connection getConnection(){
        try {
            return dataSource.getConnection();
        } catch (SQLException e) {
            throw new RuntimeException("服务器错误");
        }
    }
    
    public static void release(Connection conn,Statement stmt,ResultSet rs){
        //关闭资源
                if(rs!=null){
                    try {
                        rs.close();
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    rs = null;
                }
                if(stmt!=null){
                    try {
                        stmt.close();
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    stmt = null;
                }
                if(conn!=null){
                    try {
                        conn.close();//关闭
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    conn = null;
                }
    }
    
}

4.3、用JavaWeb服务器管理数据源：Tomcat

　　开发JavaWeb应用，必须使用一个JavaWeb服务器，JavaWeb服务器都内置数据源。
　　Tomcat：（DBCP）
　　数据源只需要配置服务器即可。
　　配置数据源的步骤：
　　　　1）拷贝数据库连接的jar到tomcatlib目录下
　　　　2）配置数据源XML文件
　　　　　　a)如果把配置信息写在tomcat下的conf目录的context.xml中，那么所有应用都能使用此数据源。
　　　　　　b)如果是在当前应用的META-INF中创建context.xml, 编写数据源，那么只有当前应用可以使用。

<Context>
  <Resource name="jdbc/datasource" auth="Container"
            type="javax.sql.DataSource" username="root" password="654321"
            driverClassName="com.mysql.jdbc.Driver" 
          url="jdbc:mysql://localhost:3306/book"
            maxActive="8" maxIdle="4"/>
</Context>

　　在servlet中进行测试：

　　Context initCtx = new InitialContext();
　　Context envCtx = (Context) initCtx.lookup("java:comp/env");  //path
　　dataSource = (DataSource)envCtx.lookup("jdbc/datasource");   //context.xml中resource的name

　　注意：此种配置下，驱动jar文件需放置在tomcat的lib下　　

　　扩展：

　　　　JNDI技术介绍：

　　　　　　1）JNDI(Java Naming and Directory Interface)，Java命名和目录接口，它对应于J2SE中的javax.naming包。
　　　　　　2）这套API的主要作用在于：

　　　　　　　　它可以把Java对象放在一个容器中（JNDI容器），并为容器中的java对象取一个名称，以后程序想获得Java对象，只需通过名称检索即可。
　　　　　　3）其核心API为Context，它代表JNDI容器，其lookup方法为检索容器中对应名称的对象。