【文章內(nèi)容簡介】 nt 池的 DataSource 對象。 自從 hibernate 自帶了 c3p0 以后， c3p0 很快就受到了廣大程序員的認(rèn)可，其性能上來說比 DBCP 要好的多。 其他連接池（自寫連接池） 有些程序員喜歡自己寫連接池，建議不用這樣的方法，因?yàn)檫B接池的管理 第 3 頁 共 22 頁 較為復(fù)雜，自 己寫常出現(xiàn)各種各樣的錯誤，推薦 使用有 成熟技術(shù)的連接池，同時也方便系統(tǒng)的移植。 2 相關(guān)理論基礎(chǔ) 數(shù)據(jù)庫概述 數(shù)據(jù)庫，顧名思義，是存入數(shù)據(jù)的倉庫。只不過這個倉庫是在計(jì)算機(jī)存儲設(shè)備上的，而且數(shù)據(jù)是按一定格式存放的。 當(dāng)人們收集了大量的數(shù)據(jù)后，應(yīng)該把它們保存起來進(jìn)入近一步的處理，進(jìn)一步的抽取有用的信息。當(dāng)年人們把數(shù)據(jù)存放在文件柜中，可現(xiàn)在隨著社會的發(fā)展，數(shù)據(jù)量急劇增長，現(xiàn)在人們就借助計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)科學(xué)的保存大量的數(shù)據(jù)，以便能更好的利用這些數(shù)據(jù)資源。 要是下定義的話，就應(yīng)該是：指長期儲存在計(jì)算機(jī)內(nèi)的、有組織的、 可共享的數(shù)據(jù)集合。 數(shù)據(jù)庫包含關(guān)系數(shù)據(jù)庫、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫及新興的 XML 數(shù)據(jù)庫等多種，目前應(yīng)用最廣泛的是關(guān)系數(shù)據(jù)庫，若在關(guān)系數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上提供部分面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫功能的對象關(guān)系數(shù)據(jù)庫。在數(shù)據(jù)庫技術(shù)的早期還曾經(jīng)流行過層次數(shù)據(jù)庫與網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫，但這兩類數(shù)據(jù)庫目前已經(jīng)極少使用。 數(shù)據(jù)庫連接池的基本原理 建立“緩沖存儲池”，是數(shù)據(jù)庫連接池的基本設(shè)計(jì)思想。這種技術(shù)類似于CPU 中的 Cache 技術(shù)，將預(yù)先設(shè)定好的數(shù)據(jù)庫連接放入該緩沖池中，當(dāng)要建立數(shù)據(jù)庫連接操作時，便從池中取出一個連接，使用完畢后再將其放回。這樣就達(dá)到了連接復(fù) 用的目 的，應(yīng)用程序重復(fù)使用一個數(shù)據(jù)庫連接， 在多層結(jié)構(gòu)的應(yīng)用程序中通過連接池技術(shù)可以使系統(tǒng)的性能明顯得到提到 。最為關(guān)鍵的是，該方法避免了對數(shù)據(jù)庫連接的頻繁建立、關(guān)閉，減小了系統(tǒng)開銷，提高了響應(yīng)速度。我們可以通過設(shè)定連接池最大連接數(shù)來防止系統(tǒng)無盡的與數(shù)據(jù)庫連接。更為重要的是我們可以通過連接池的管理機(jī)制監(jiān)視數(shù)據(jù)庫的連接的數(shù)量﹑使用情況，為系統(tǒng)開發(fā)﹑測試及性能調(diào)整提供依據(jù)。 數(shù)據(jù)庫連接池屬于應(yīng)用程序?qū)Φ讓拥恼{(diào)用 ， 用戶并發(fā)訪問應(yīng)用程序時會提交訪問請求，然后通過 線程來處理這些請求，并向連接池申請一個對數(shù)據(jù)庫操作的連接，操 作完畢后將連接釋放。應(yīng)用程序調(diào)用 連接池 連接 的基本工作原理如下圖所示： 第 4 頁 共 22 頁 圖 1 連接池的調(diào)用 基于以上原理，連接池的建立會在后面章節(jié)中做具體描述。 為了方便理解，連接池 以 JSP 頁面 形式 將 最大連接數(shù)的設(shè)置、 連接池的使用 、超時等待、連接池的關(guān)閉等 情況展示出來 ，給用戶一個更為直觀 的 感受。 連接的調(diào)用 原理 如下圖所示： 圖 2 建立數(shù)據(jù)庫連接 從圖中可以看出，當(dāng)程序 （ JSP、 Servlet、 JavaBean） 中需要數(shù)據(jù)庫連接時，只需從內(nèi)存中取出一個來， 并將這個取得的連接加入 Vector 中， 而不用新建 連接 ；使用完畢 后放回內(nèi)存中 ，并將 Vector 中的已用連接刪除 。 連接池中的關(guān)鍵技術(shù) 連接池的分配與釋放 連接池的分配與釋放 技術(shù)對系統(tǒng)的性能有很大的影響 。合理的分配與釋放，可以提高連接的復(fù)用度，從而降低建立新連接的開銷，同時還可以加快用戶的訪問速度。對于連接的管理。每當(dāng)用戶請求一個連接時，系統(tǒng)首先檢查連接池內(nèi)有沒有空閑連接。如果有就把建立時間最長（通過容器的順序存放實(shí)現(xiàn)）的那個連接分配給他（實(shí)際是先做連接是否有效的判斷，如果可用就分配給用戶，若不可用就把這個連接刪掉，重新檢測是否還有連接）；如果檢查到當(dāng)前所開連接池沒有達(dá)到 連接池所允許的最大連接數(shù)（ maxConn） ,就新建一個連接，如果已經(jīng)達(dá)到，就等待一定的時間（ timeout）。如果在等待的時間內(nèi)有連接被釋放取得連接 釋放連接 第 5 頁 共 22 頁 出來就可以把這個連接分配給等待的用戶，如果等待時間超過預(yù)定時間 timeout,則返回空值（ null）。系統(tǒng)對已經(jīng)分配出去正在使用的連接只做計(jì)數(shù)。 連接池的維護(hù) 數(shù)據(jù)庫連接池到底要放置多少個連接，這 是個配置策略。為了使系統(tǒng)的性能達(dá)到最佳狀態(tài)，連接池中的連接數(shù)的設(shè)定顯得尤為重要，我們采用設(shè)置最大連接數(shù)（ maxConn）和最小連接數(shù)（ minConn）的方式來解決這一問題。所謂 最大連接數(shù)，即連接池中允許連接的最大數(shù)目，然后，最大連接數(shù)的設(shè)定要通過具體的應(yīng)用需求來給出一個連接池可以承受的最大連接數(shù)目的最佳點(diǎn)。如果應(yīng)用程序向連接池請求的連接數(shù)超過最大連接數(shù)量時，這些請求將被加入到等待隊(duì)列中，等待其他連接的釋放后 再 來調(diào)用一空閑連接（ freeConn），這樣可能會影響部分對數(shù)據(jù)庫的操作。所謂最小連接數(shù)，即應(yīng)用啟動前，已經(jīng)預(yù)先創(chuàng)建好的連接數(shù)。無論這些數(shù)據(jù)庫連接是否被使用，連接池都將一直保證至少擁有這么多的連接數(shù)量。如果最小連接數(shù)過大，那么系統(tǒng)啟動過程將變慢，若應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)庫的訪問量不大， 過多的數(shù)據(jù)庫連接資源將被浪費(fèi)，但是系統(tǒng)啟動后響應(yīng)更快；如果過小系統(tǒng)啟動將加快，但是最初使用的用戶會因?yàn)檫B接池中沒有足夠的連接而會發(fā)送一個新的數(shù)據(jù)庫連接請求，將不可避免的延緩執(zhí)行速度。 3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思想及方案 數(shù)據(jù)庫連接池技術(shù)的 設(shè)計(jì) 思想非常簡單， 先 將數(shù)據(jù)庫連接作為對象存儲在一個 Vector 對象中 ， Vector 類可以實(shí)現(xiàn)可增長的對象“數(shù)組”。 Vector 的大小可以根據(jù)需要增大或縮小， 以適應(yīng)創(chuàng)建 Vector 后進(jìn)行添加或移除項(xiàng)的操作 。這里 主要包含使用的連接（ nowConnections ）和未使用的連接（ freeConnections） 兩個 Vector 類創(chuàng)建的對象， 創(chuàng)建 Vector 對象的 方法如下： public DBConnectionPool(Vector connections) { freeConnections = new Vector()。 nowConnections = new Vector()。 } 當(dāng)外部程序向 數(shù)據(jù)庫 申請 建立連接 后， 系統(tǒng) 會 調(diào)用 ( )方法， 此時 已用連接計(jì)數(shù)器加 1，相應(yīng)的，調(diào)用 ( )方法， 此時 空閑連接計(jì)數(shù)器減 1， 對于 這樣的引用計(jì)數(shù)法 將 會在后面的章節(jié)中具體描述。 這樣，不同的數(shù)據(jù)庫訪問請求就可以共享這些連接 ，并 通過復(fù)用這些已經(jīng)建立的數(shù)據(jù)庫連接， 克服 傳統(tǒng)開發(fā)模式對數(shù)據(jù)庫操作的 缺點(diǎn)。另外，采用超時判斷（ timeout）機(jī)制，等待應(yīng)用程序?qū)B接的釋放或者調(diào)用（）方法主動釋放連接， 能 極大地節(jié)省系統(tǒng)資源和 用戶等待 第 6 頁 共 22 頁 時間。 而 實(shí)現(xiàn)連接池時，當(dāng)應(yīng)用程序調(diào)用 ( )試圖去關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接時，這時需要有一個通告給連接池實(shí)現(xiàn)模塊，通告對當(dāng)前 的數(shù)據(jù)庫物理連接（ DBConnectionPool 對象）進(jìn)行重用。為了使連接池實(shí)現(xiàn)模塊能得到這種 “ 通告 ” ，連接池實(shí)現(xiàn)模塊必須實(shí)現(xiàn) ConnectionEventListener 接口，而且同時需要注冊成為 DBConnectionPool 對象的監(jiān)聽者。連接池實(shí)現(xiàn)模塊接受到此通告后， 不是真正意義上的物理關(guān)閉，而是 將 DBConnectionPool 對象返回到池中進(jìn)行重用 。 從上面的介紹，可以看出連接池技術(shù)的關(guān)鍵就是其自身的管理機(jī)制，結(jié)合連接池工作的基本原理， 通過下圖 展現(xiàn)出 一個連接池系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)框架。 圖 3 總體設(shè)計(jì)框架 連接池中的關(guān)鍵類設(shè)計(jì) 一個連接池應(yīng)用的設(shè)計(jì)， 需要幾個關(guān)鍵部分作為支撐 ， 其中最為重要的是DBConnectionPool 類和 DBConnectionManager 類，他們 對 連接 的建立、管理、釋放起決定性作用 。 大體作用列舉如下： 建立數(shù)據(jù)庫連接 GetConnection() CloseConnection() 第 7 頁 共 22 頁 一個 DBConnectionPool 類，該類負(fù)責(zé)從連接池獲取 (或創(chuàng)建 )連接、將連接返回給連接池、 空閑連接的超時等待、 系統(tǒng)關(guān)閉時釋放所有資源并關(guān)閉所有連接。 一個 DataSourceProviderServlet 類，該類負(fù)責(zé)通過上下文環(huán)境讀取配置文件后裝載 和注冊 JDBC 驅(qū)動、數(shù)據(jù)庫名等。 一個 DBConnectionManager 類，該類負(fù)責(zé) 按預(yù)先指定的最大連接池?cái)?shù)連初始化 連接池 、創(chuàng)建 DBConnectionPool 對象 provider、當(dāng)所有的連接客戶退出后，關(guān)閉全部連接。 屬性文件，該文件中包含了數(shù)據(jù)庫驅(qū)動（ DriverName）、數(shù)據(jù)庫 URL、數(shù)據(jù)庫表空間名（ User）、表空間密碼（ Password）、連接池最大連接數(shù)（ maxConnections）。 即為應(yīng)用程序?qū)B接池 中的連接 的調(diào)用 和釋放 ，應(yīng)用程序 退出后連接池的關(guān)閉。 將以上 5 個部分串連起來，即是本連接池的 簡單 設(shè)計(jì) 流程 。 首先 應(yīng)用程序向 連接池 申請連接，就需要 通過 DBConnectionPool 類 、 DBConnectionManager類 對連接池 初始化， 并且還需要 DataSourceProviderServlet 類 的幫助 讀取 文件 中的屬性 ， 加載和注冊 JDBC 驅(qū)動 、數(shù)據(jù)庫名 等， 連接池 才能 初始化成功。 之后通過 DBConnectionPool 類監(jiān)視、管理 應(yīng)用程序調(diào)用、釋放的 數(shù)據(jù)庫連接，并通過該類的 cp 對象將連接使用情況反映在 頁面上。 連接池管理程序得到某 個連接，而其他線程就不會得到這個數(shù)據(jù)庫連接了，此線程使用結(jié)束后，該線程將連接交還給連接池管理程序，以分配給其他等待連接的請求線程。這里連接池充分利用 Java 的線程同步機(jī)理，使當(dāng)前服務(wù)線程處于等待 狀 態(tài)， 直至 有空 閑的 連接 出現(xiàn) 。 最后 當(dāng)應(yīng) 用程