数据库连接池

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。



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。



步骤 3 : ConnectionPool构造方法和初始化

  1. ConnectionPool() 构造方法约定了这个连接池一共有多少连接

  2. 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

  3. 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

  4. 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

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 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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