Java自學-JDBC 資料庫連接池

資料庫連接池

與執行緒池類似的，資料庫也有一個資料庫連接池， 不過他們的實作思路是不一樣的，
本章節講解了自定義資料庫連接池類：ConnectionPool，雖然不是很完善和健壯，但是足以幫助大家理解ConnectionPool的基本原理，

步驟 1 : 資料庫連接池原理-傳統方式

當有多個執行緒，每個執行緒都需要連接資料庫執行SQL陳述句的話，那么每個執行緒都會創建一個連接，并且在使用完畢后，關閉連接，

創建連接和關閉連接的程序也是比較消耗時間的，當多執行緒并發的時候，系統就會變得很卡頓，

同時，一個資料庫同時支持的連接總數也是有限的，如果多執行緒并發量很大，那么資料庫連接的總數就會被消耗光，后續執行緒發起的資料庫連接就會失敗，

步驟 2 : 資料庫連接池原理-使用池

與傳統方式不同，連接池在使用之前，就會創建好一定數量的連接，
如果有任何執行緒需要使用連接，那么就從連接池里面借用，而不是自己重新創建.
使用完畢后，又把這個連接歸還給連接池供下一次或者其他執行緒使用，
倘若發生多執行緒并發情況，連接池里的連接被借用光了，那么其他執行緒就會臨時等待，直到有連接被歸還回來，再繼續使用，
整個程序，這些連接都不會被關閉，而是不斷的被回圈使用，從而節約了啟動和關閉連接的時間，

步驟 3 : ConnectionPool構造方法和初始化

1. ConnectionPool() 構造方法約定了這個連接池一共有多少連接

2. 在init() 初始化方法中，創建了size條連接， 注意，這里不能使用try-with-resource這種自動關閉連接的方式，因為連接恰恰需要保持不關閉狀態，供后續回圈使用

3. getConnection， 判斷是否為空，如果是空的就wait等待，否則就借用一條連接出去

4. returnConnection， 在使用完畢后，歸還這個連接到連接池，并且在歸還完畢后，呼叫notifyAll，通知那些等待的執行緒，有新的連接可以借用了，

注：連接池設計用到了多執行緒的wait和notifyAll

package jdbc;
  
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
  
public class ConnectionPool {
  
    List<Connection> cs = new ArrayList<Connection>();
  
    int size;
  
    public ConnectionPool(int size) {
        this.size = size;
        init();
    }
  
    public void init() {
          
        //這里恰恰不能使用try-with-resource的方式，因為這些連接都需要是"活"的，不要被自動關閉了
        try {
            Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                Connection c = DriverManager
                        .getConnection("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/how2java?characterEncoding=UTF-8", "root", "admin");
  
                cs.add(c);
  
            }
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (SQLException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
  
    public synchronized Connection getConnection() {
        while (cs.isEmpty()) {
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
        Connection c = cs.remove(0);
        return c;
    }
  
    public synchronized void returnConnection(Connection c) {
        cs.add(c);
        this.notifyAll();
    }
  
}

步驟 4 : 測驗類

首先初始化一個有3條連接的資料庫連接池
然后創建100個執行緒，每個執行緒都會從連接池中借用連接，并且在借用之后，歸還連接， 拿到連接之后，執行一個耗時1秒的SQL陳述句，

運行程式，就可以觀察到如圖所示的效果

package jdbc;
  
import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
 
import jdbc.ConnectionPool;
   
public class TestConnectionPool {
   
    public static void main(String[] args) {
        ConnectionPool cp = new ConnectionPool(3);
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            new WorkingThread("working thread" + i, cp).start();
        }
   
    }
}
   
class WorkingThread extends Thread {
    private ConnectionPool cp;
   
    public WorkingThread(String name, ConnectionPool cp) {
        super(name);
        this.cp = cp;
    }
   
    public void run() {
        Connection c = cp.getConnection();
        System.out.println(this.getName()+ ":\t 獲取了一根連接，并開始作業"  );
        try (Statement st = c.createStatement()){
             
            //模擬時耗１秒的資料庫ＳＱＬ陳述句
            Thread.sleep(1000);
            st.execute("select * from hero");
   
        } catch (SQLException | InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        cp.returnConnection(c);
    }
}

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標籤：Java

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