【JDBC第8章】数据库链接池

第8章：数据库链接池

8.1 JDBC数据库链接池的必要性

• 在使用开发基于数据库的web程序时，传统的模式基本是按如下步骤：　　
  • 在主程序（如servlet、beans）中创建数据库链接
  • 进行sql操做
  • 断开数据库链接
• 这种模式开发，存在的问题:
  • 普通的JDBC数据库链接使用 DriverManager 来获取，每次向数据库创建链接的时候都要将 Connection 加载到内存中，再验证用户名和密码(得花费0.05s～1s的时间)。须要数据库链接的时候，就向数据库要求一个，执行完成后再断开链接。这样的方式将会消耗大量的资源和时间。数据库的链接资源并无获得很好的重复利用。若同时有几百人甚至几千人在线，频繁的进行数据库链接操做将占用不少的系统资源，严重的甚至会形成服务器的崩溃。
  • 对于每一次数据库链接，使用完后都得断开。不然，若是程序出现异常而未能关闭，将会致使数据库系统中的内存泄漏，最终将致使重启数据库。（回忆：何为Java的内存泄漏？）
  • 这种开发不能控制被建立的链接对象数，系统资源会被毫无顾及的分配出去，如链接过多，也可能致使内存泄漏，服务器崩溃。

8.2 数据库链接池技术

• 为解决传统开发中的数据库链接问题，能够采用数据库链接池技术。

• 数据库链接池的基本思想：就是为数据库链接创建一个“缓冲池”。预先在缓冲池中放入必定数量的链接，当须要创建数据库链接时，只需从“缓冲池”中取出一个，使用完毕以后再放回去。

• 数据库链接池负责分配、管理和释放数据库链接，它容许应用程序重复使用一个现有的数据库链接，而不是从新创建一个。

• 数据库链接池在初始化时将建立必定数量的数据库链接放到链接池中，这些数据库链接的数量是由最小数据库链接数来设定的。不管这些数据库链接是否被使用，链接池都将一直保证至少拥有这么多的链接数量。链接池的最大数据库链接数量限定了这个链接池能占有的最大链接数，当应用程序向链接池请求的链接数超过最大链接数量时，这些请求将被加入到等待队列中。

• 工做原理：

• 数据库链接池技术的优势

  1. 资源重用

  因为数据库链接得以重用，避免了频繁建立，释放链接引发的大量性能开销。在减小系统消耗的基础上，另外一方面也增长了系统运行环境的平稳性。

  2. 更快的系统反应速度

  数据库链接池在初始化过程当中，每每已经建立了若干数据库链接置于链接池中备用。此时链接的初始化工做均已完成。对于业务请求处理而言，直接利用现有可用链接，避免了数据库链接初始化和释放过程的时间开销，从而减小了系统的响应时间

  3. 新的资源分配手段

  对于多应用共享同一数据库的系统而言，可在应用层经过数据库链接池的配置，实现某一应用最大可用数据库链接数的限制，避免某一应用独占全部的数据库资源

  4. 统一的链接管理，避免数据库链接泄漏

  在较为完善的数据库链接池实现中，可根据预先的占用超时设定，强制回收被占用链接，从而避免了常规数据库链接操做中可能出现的资源泄露

8.3 多种开源的数据库链接池

• JDBC 的数据库链接池使用 javax.sql.DataSource 来表示，DataSource 只是一个接口，该接口一般由服务器(Weblogic, WebSphere, Tomcat)提供实现，也有一些开源组织提供实现：
  • DBCP 是Apache提供的数据库链接池。tomcat 服务器自带dbcp数据库链接池。速度相对c3p0较快，但因自身存在BUG，Hibernate3已再也不提供支持。
  • C3P0 是一个开源组织提供的一个数据库链接池，速度相对较慢，稳定性还能够。hibernate官方推荐使用
  • Proxool 是sourceforge下的一个开源项目数据库链接池，有监控链接池状态的功能，稳定性较c3p0差一点
  • BoneCP 是一个开源组织提供的数据库链接池，速度快
  • Druid 是阿里提供的数据库链接池，听说是集DBCP 、C3P0 、Proxool 优势于一身的数据库链接池，可是速度不肯定是否有BoneCP快
• DataSource 一般被称为数据源，它包含链接池和链接池管理两个部分，习惯上也常常把 DataSource 称为链接池
• DataSource用来取代DriverManager来获取Connection，获取速度快，同时能够大幅度提升数据库访问速度。
• 特别注意：
  • 数据源和数据库链接不一样，数据源无需建立多个，它是产生数据库链接的工厂，所以整个应用只须要一个数据源便可。
  • 当数据库访问结束后，程序仍是像之前同样关闭数据库链接：conn.close(); 但conn.close()并无关闭数据库的物理链接，它仅仅把数据库链接释放，归还给了数据库链接池。

8.3.1 C3P0数据库链接池

• 获取链接方式一

//使用C3P0数据库链接池的方式，获取数据库的链接：不推荐
public static Connection getConnection1() throws Exception{
    ComboPooledDataSource cpds = new ComboPooledDataSource();
    cpds.setDriverClass("com.mysql.jdbc.Driver"); 
    cpds.setJdbcUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/test");
    cpds.setUser("root");
    cpds.setPassword("abc123");
        
//  cpds.setMaxPoolSize(100);
    
    Connection conn = cpds.getConnection();
    return conn;
}

• 获取链接方式二

//使用C3P0数据库链接池的配置文件方式，获取数据库的链接：推荐
private static DataSource cpds = new ComboPooledDataSource("helloc3p0");
public static Connection getConnection2() throws SQLException{
    Connection conn = cpds.getConnection();
    return conn;
}

其中，src下的配置文件为：【c3p0-config.xml】

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<c3p0-config>
    <named-config name="helloc3p0">
        <!-- 获取链接的4个基本信息 -->
        <property name="user">root</property>
        <property name="password">abc123</property>
        <property name="jdbcUrl">jdbc:mysql:///test</property>
        <property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property>
        
        <!-- 涉及到数据库链接池的管理的相关属性的设置 -->
        <!-- 若数据库中链接数不足时, 一次向数据库服务器申请多少个链接 -->
        <property name="acquireIncrement">5</property>
        <!-- 初始化数据库链接池时链接的数量 -->
        <property name="initialPoolSize">5</property>
        <!-- 数据库链接池中的最小的数据库链接数 -->
        <property name="minPoolSize">5</property>
        <!-- 数据库链接池中的最大的数据库链接数 -->
        <property name="maxPoolSize">10</property>
        <!-- C3P0 数据库链接池能够维护的 Statement 的个数 -->
        <property name="maxStatements">20</property>
        <!-- 每一个链接同时可使用的 Statement 对象的个数 -->
        <property name="maxStatementsPerConnection">5</property>

    </named-config>
</c3p0-config>

8.3.2 DBCP数据库链接池

• DBCP 是 Apache 软件基金组织下的开源链接池实现，该链接池依赖该组织下的另外一个开源系统：Common-pool。如需使用该链接池实现，应在系统中增长以下两个 jar 文件：
  • Commons-dbcp.jar：链接池的实现
  • Commons-pool.jar：链接池实现的依赖库
• Tomcat 的链接池正是采用该链接池来实现的。该数据库链接池既能够与应用服务器整合使用，也可由应用程序独立使用。
• 数据源和数据库链接不一样，数据源无需建立多个，它是产生数据库链接的工厂，所以整个应用只须要一个数据源便可。
• 当数据库访问结束后，程序仍是像之前同样关闭数据库链接：conn.close(); 但上面的代码并无关闭数据库的物理链接，它仅仅把数据库链接释放，归还给了数据库链接池。
• 配置属性说明

属性	默认值	说明
initialSize	0	链接池启动时建立的初始化链接数量
maxActive	8	链接池中可同时链接的最大的链接数
maxIdle	8	链接池中最大的空闲的链接数，超过的空闲链接将被释放，若是设置为负数表示不限制
minIdle	0	链接池中最小的空闲的链接数，低于这个数量会被建立新的链接。该参数越接近maxIdle，性能越好，由于链接的建立和销毁，都是须要消耗资源的；可是不能太大。
maxWait	无限制	最大等待时间，当没有可用链接时，链接池等待链接释放的最大时间，超过该时间限制会抛出异常，若是设置-1表示无限等待
poolPreparedStatements	false	开启池的Statement是否prepared
maxOpenPreparedStatements	无限制	开启池的prepared 后的同时最大链接数
minEvictableIdleTimeMillis		链接池中链接，在时间段内一直空闲， 被逐出链接池的时间
removeAbandonedTimeout	300	超过期间限制，回收没有用(废弃)的链接
removeAbandoned	false	超过removeAbandonedTimeout时间后，是否进 行没用链接（废弃）的回收

• 获取链接方式一：

public static Connection getConnection3() throws Exception {
    BasicDataSource source = new BasicDataSource();
        
    source.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver");
    source.setUrl("jdbc:mysql:///test");
    source.setUsername("root");
    source.setPassword("abc123");
        
    //
    source.setInitialSize(10);
        
    Connection conn = source.getConnection();
    return conn;
}

• 获取链接方式二：

//使用dbcp数据库链接池的配置文件方式，获取数据库的链接：推荐
private static DataSource source = null;
static{
    try {
        Properties pros = new Properties();
        
        InputStream is = DBCPTest.class.getClassLoader().getResourceAsStream("dbcp.properties");
            
        pros.load(is);
        //根据提供的BasicDataSourceFactory建立对应的DataSource对象
        source = BasicDataSourceFactory.createDataSource(pros);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
        
}
public static Connection getConnection4() throws Exception {
        
    Connection conn = source.getConnection();
    
    return conn;
}

其中，src下的配置文件为：【dbcp.properties】

driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql://localhost:3306/test?rewriteBatchedStatements=true&useServerPrepStmts=false
username=root
password=abc123

initialSize=10
#...

8.3.3 Druid（德鲁伊）数据库链接池

Druid是阿里巴巴开源平台上一个数据库链接池实现，它结合了C3P0、DBCP、Proxool等DB池的优势，同时加入了日志监控，能够很好的监控DB池链接和SQL的执行状况，能够说是针对监控而生的DB链接池，能够说是目前最好的链接池之一。

package com.atguigu.druid;

import java.sql.Connection;
import java.util.Properties;

import javax.sql.DataSource;

import com.alibaba.druid.pool.DruidDataSourceFactory;

public class TestDruid {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Properties pro = new Properties();       pro.load(TestDruid.class.getClassLoader().getResourceAsStream("druid.properties"));
        DataSource ds = DruidDataSourceFactory.createDataSource(pro);
        Connection conn = ds.getConnection();
        System.out.println(conn);
    }
}

其中，src下的配置文件为：【druid.properties】

url=jdbc:mysql://localhost:3306/test?rewriteBatchedStatements=true
username=root
password=123456
driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver

initialSize=10
maxActive=20
maxWait=1000
filters=wall

• 详细配置参数：

配置	缺省	说明
name		配置这个属性的意义在于，若是存在多个数据源，监控的时候能够经过名字来区分开来。 若是没有配置，将会生成一个名字，格式是：”DataSource-” + System.identityHashCode(this)
url		链接数据库的url，不一样数据库不同。例如：mysql : jdbc:mysql://10.20.153.104:3306/druid2 oracle : jdbc:oracle:thin:@10.20.149.85:1521:ocnauto
username		链接数据库的用户名
password		链接数据库的密码。若是你不但愿密码直接写在配置文件中，可使用ConfigFilter。详细看这里：https://github.com/alibaba/druid/wiki/%E4%BD%BF%E7%94%A8ConfigFilter
driverClassName		根据url自动识别 这一项可配可不配，若是不配置druid会根据url自动识别dbType，而后选择相应的driverClassName(建议配置下)
initialSize	0	初始化时创建物理链接的个数。初始化发生在显示调用init方法，或者第一次getConnection时
maxActive	8	最大链接池数量
maxIdle	8	已经再也不使用，配置了也没效果
minIdle		最小链接池数量
maxWait		获取链接时最大等待时间，单位毫秒。配置了maxWait以后，缺省启用公平锁，并发效率会有所降低，若是须要能够经过配置useUnfairLock属性为true使用非公平锁。
poolPreparedStatements	false	是否缓存preparedStatement，也就是PSCache。PSCache对支持游标的数据库性能提高巨大，好比说oracle。在mysql下建议关闭。
maxOpenPreparedStatements	-1	要启用PSCache，必须配置大于0，当大于0时，poolPreparedStatements自动触发修改成true。在Druid中，不会存在Oracle下PSCache占用内存过多的问题，能够把这个数值配置大一些，好比说100
validationQuery		用来检测链接是否有效的sql，要求是一个查询语句。若是validationQuery为null，testOnBorrow、testOnReturn、testWhileIdle都不会其做用。
testOnBorrow	true	申请链接时执行validationQuery检测链接是否有效，作了这个配置会下降性能。
testOnReturn	false	归还链接时执行validationQuery检测链接是否有效，作了这个配置会下降性能
testWhileIdle	false	建议配置为true，不影响性能，而且保证安全性。申请链接的时候检测，若是空闲时间大于timeBetweenEvictionRunsMillis，执行validationQuery检测链接是否有效。
timeBetweenEvictionRunsMillis		有两个含义： 1)Destroy线程会检测链接的间隔时间2)testWhileIdle的判断依据，详细看testWhileIdle属性的说明
numTestsPerEvictionRun		再也不使用，一个DruidDataSource只支持一个EvictionRun
minEvictableIdleTimeMillis
connectionInitSqls		物理链接初始化的时候执行的sql
exceptionSorter		根据dbType自动识别 当数据库抛出一些不可恢复的异常时，抛弃链接
filters		属性类型是字符串，经过别名的方式配置扩展插件，经常使用的插件有： 监控统计用的filter:stat日志用的filter:log4j防护sql注入的filter:wall
proxyFilters		类型是List，若是同时配置了filters和proxyFilters，是组合关系，并不是替换关系