Tomcat 的 JDBC 连接池

JDBC 连接池 org.apache.tomcat.jdbc.pool 是 Apache Commons DBCP 连接池的一种替换或备选方案。

那究竟为何需要一个新的连接池？

原因如下：

Commons DBCP 1.x 是单线程。为了线程安全，在对象分配或对象返回的短期内，Commons 锁定了全部池。但注意这并不适用于 Commons DBCP 2.x。
Commons DBCP 1.x 可能会变得很慢。当逻辑 CPU 数目增长，或者试图借出或归还对象的并发线程增加时，性能就会受到影响。高并发系统受到的影响会更为显著。注意这并不适用于 Commons DBCP 2.x。
Commons DBCP 拥有 60 多个类。tomcat-jdbc-pool 核心只有 8 个类。因此为了未来需求变更着想，肯定需要更少的改动。我们真正需要的只是连接池本身，其余的只是附属。
Commons DBCP 使用静态接口，因此对于指定版本的 JRE，只能采用正确版本的 DBCP，否则就会出现 NoSuchMethodException 异常。
当DBCP 可以用其他更简便的实现来替代时，实在不值得重写那 60 个类。

Tomcat JDBC 连接池无需为库本身添加额外线程，就能获取异步获取连接。
Tomcat JDBC 连接池是 Tomcat 的一个模块，依靠 Tomcat JULI 这个简化了的日志架构。
使用 javax.sql.PooledConnection 接口获取底层连接。
防止饥饿。如果池变空，线程将等待一个连接。当连接返回时，池就将唤醒正确的等待线程。大多数连接池只会一直维持饥饿状态。

Tomcat JDBC 连接池还具有一些其他连接池实现所没有的特点：

支持高并发环境与多核/CPU 系统。

接口的动态实现。支持 java.sql 与 java.sql 接口（只要 JDBC 驱动），甚至在利用低版本的 JDK 来编译时。

验证间隔时间。我们不必每次使用单个连接时都进行验证，可以在借出或归还连接时进行验证，只要不低于我们所设定的间隔时间就行。

只执行一次查询。当与数据库建立起连接时，只执行一次的可配置查询。这项功能对会话设置非常有用，因为你可能会想在连接建立的整个时段内都保持会话。

能够配置自定义拦截器。通过自定义拦截器来增强功能。可以使用拦截器来采集查询统计，缓存会话状态，重新连接之前失败的连接，重新查询，缓存查询结果，等等。由于可以使用大量的选项，所以这种自定义拦截器也是没有限制的，跟 java.sql/javax.sql 接口的 JDK 版本没有任何关系。

高性能。后文将举例展示一些性能差异。

极其简单。它的实现非常简单，代码行数与源文件都非常少，这都有赖于从一开始研发它时，就把简洁当做重中之重。对比一下 c3p0 ，它的源文件超过了 200 个（最近一次统计），而 Tomcat JDBC 核心只有 8 个文件，连接池本身则大约只有这个数目的一半，所以能够轻易地跟踪和修改可能出现的 Bug。

异步连接获取。可将连接请求队列化，系统返回 Future<Connection>。

更好地处理空闲连接。不再简单粗暴地直接把空闲连接关闭，而是仍然把连接保留在池中，通过更为巧妙的算法控制空闲连接池的规模。

可以控制连接应被废弃的时间。当池满了即废弃，或者指定一个池使用容差值，发生超时就进行废弃处理。通过查询或语句来重置废弃连接计时器。允许一个使用了很长时间的连接不因为超时而被废弃。这一点是通过使用 ResetAbandonedTimer 来实现的。经过指定时间后，关闭连接。与返回池的时间相类似。当连接要被释放时，获取 JMX 通知并记录所有日志。它类似于 removeAbandonedTimeout，但却不需要采取任何行为，只需要报告信息即可。通过 suspectTimeout 属性来实现。可以通过 java.sql.Driver、javax.sql.DataSource 或 javax.sql.XADataSource 获取连接。通过 dataSource 与 dataSourceJNDI 属性实现这一点。支持 XA 连接。