Java自学-JDBC 数据库连接池

数据库连接池

与线程池类似的，数据库也有一个数据库连接池。不过他们的实现思路是不一样的。
本章节讲解了自定义数据库连接池类：ConnectionPool，虽然不是很完善和健壮，但是足以帮助大家理解ConnectionPool的基本原理。

步骤 1 : 数据库连接池原理-传统方式

当有多个线程，每个线程都需要连接数据库执行SQL语句的话，那么每个线程都会创建一个连接，并且在使用完毕后，关闭连接。

创建连接和关闭连接的过程也是比较消耗时间的，当多线程并发的时候，系统就会变得很卡顿。

同时，一个数据库同时支持的连接总数也是有限的，如果多线程并发量很大，那么数据库连接的总数就会被消耗光，后续线程发起的数据库连接就会失败。

数据库连接池原理-传统方式
步骤 2 : 数据库连接池原理-使用池

与传统方式不同，连接池在使用之前，就会创建好一定数量的连接。
如果有任何线程需要使用连接，那么就从连接池里面借用，而不是自己重新创建.
使用完毕后，又把这个连接归还给连接池供下一次或者其他线程使用。
倘若发生多线程并发情况，连接池里的连接被借用光了，那么其他线程就会临时等待，直到有连接被归还回来，再继续使用。
整个过程，这些连接都不会被关闭，而是不断的被循环使用，从而节约了启动和关闭连接的时间。

数据库连接池原理-使用池
步骤 3 : ConnectionPool构造方法和初始化

ConnectionPool() 构造方法约定了这个连接池一共有多少连接
在init() 初始化方法中，创建了size条连接。注意，这里不能使用try-with-resource这种自动关闭连接的方式，因为连接恰恰需要保持不关闭状态，供后续循环使用
getConnection，判断是否为空，如果是空的就wait等待，否则就借用一条连接出去
returnConnection，在使用完毕后，归还这个连接到连接池，并且在归还完毕后，调用notifyAll，通知那些等待的线程，有新的连接可以借用了。

注：连接池设计用到了多线程的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() {
          
        //这里恰恰不能使用try-with-resource的方式，因为这些连接都需要是"活"的，不要被自动关闭了
        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();
    }
  
}

步骤 4 : 测试类

首先初始化一个有3条连接的数据库连接池
然后创建100个线程，每个线程都会从连接池中借用连接，并且在借用之后，归还连接。拿到连接之后，执行一个耗时1秒的SQL语句。

运行程序，就可以观察到如图所示的效果

测试类

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()+ ":	 获取了一根连接，并开始工作"  );
        try (Statement st = c.createStatement()){
             
            //模拟时耗１秒的数据库ＳＱＬ语句
            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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