用连接池提高Servlet访问数据库的效率1 -pc6资讯

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用连接池提高Servlet访问数据库的效率1 时间：2004/11/7 3:36:00来源：本站整理作者：蓝点我要评论(0): Java Servlet作为首选的服务器端数据处理技术，正在迅速取代CGI脚本。Servlet超越CGI的优势之一在于，不仅多个请求可以共享公用资源，而且还可以在不同用户请求之间保留持续数据。本文介绍一种充分发挥该特色的实用技术，即数据库连接池。

一、实现连接池的意义

动态Web站点往往用数据库存储的信息生成Web页面，每一个页面请求导致一次数据库访问。连接数据库不仅要开销一定的通讯和内存资源，还必须完成用户验证、安全上下文配置这类任务，因而往往成为最为耗时的操作。当然，实际的连接时间开销千变万化，但1到2秒延迟并非不常见。如果某个基于数据库的Web应用只需建立一次初始连

接，不同页面请求能够共享同一连接，就能获得显著的性能改善。

Servlet是一个Java类。Servlet引擎（它可能是Web服务软件的一部分，也可能是一个独立的附加模块）在系统启动或Servlet第一次被请求时将该类装入Java虚拟机并创建它的一个实例。不同用户请求由同一Servlet实例的多个独立线程处理。那些要

求在不同请求之间持续有效的数据既可以用Servlet的实例变量来保存，也可以保存在独立的辅助对象中。

用JDBC访问数据库首先要创建与数据库之间的连接，获得一个连接对象（Connection），由连接对象提供执行SQL语句的方法。

本文介绍的数据库连接池包括一个管理类DBConnectionManager，负责提供与多个连接池对象（DBConnectionPool类）之间的接口。每一个连接池对象管理一组JDBC连接对象，每一个连接对象可以被任意数量的Servlet共享。

类DBConnectionPool提供以下功能：

1) 从连接池获取（或创建）可用连接。

2) 把连接返回给连接池。

3) 在系统关闭时释放所有资源，关闭所有连接。

此外， DBConnectionPool类还能够处理无效连接（原来登记为可用的连接，由于某种原因不再可用，如超时，通讯问题）

，并能够限制连接池中的连接总数不超过某个预定值。

管理类DBConnectionManager用于管理多个连接池对象，它提供以下功能：

1) 装载和注册JDBC驱动程序。

2) 根据在属性文件中定义的属性创建连接池对象。

3) 实现连接池名字与其实例之间的映射。

4) 跟踪客户程序对连接池的引用，保证在最后一个客户程序结束时安全地关闭所有连接池。

本文余下部分将详细说明这两个类，最后给出一个示例演示Servlet使用连接池的一般过程。

二、具体实现

DBConnectionManager.java程序清单如下：

001 import java.io.*;

002 import java.sql.*;

003 import java.util.*;

004 import java.util.Date;

005

006 /**

007 * 管理类DBConnectionManager支持对一个或多个由属性文件定义的数据库连接

008 * 池的访问.客户程序可以调用getInstance()方法访问本类的唯一实例.

009 */

010 public class DBConnectionManager {

011 static private DBConnectionManager instance; // 唯一实例

012 static private int clients;

013

014 private Vector drivers = new Vector();

015 private PrintWriter log;

016 private Hashtable pools = new Hashtable();

017

018 /**

019 * 返回唯一实例.如果是第一次调用此方法,则创建实例

020 *

021 * @return DBConnectionManager 唯一实例

022 */

023 static synchronized public DBConnectionManager getInstance() {

024 if (instance == null) {

025 instance = new DBConnectionManager();

026 }

027 clients++;

028 return instance;

029 }

030

031 /**

032 * 建构函数私有以防止其它对象创建本类实例

033 */

034 private DBConnectionManager() {

035 init();

036 }

037

038 /**

039 * 将连接对象返回给由名字指定的连接池

040 *

041 * @param name 在属性文件中定义的连接池名字

042 * @param con 连接对象

043 */

044 public void freeConnection(String name, Connection con) {

045 DBConnectionPool pool = (DBConnectionPool) pools.get(name);

046 if (pool != null) {

047 pool.freeConnection(con);

048 }

049 }

050

051 /**

052 * 获得一个可用的(空闲的)连接.如果没有可用连接,且已有连接数小于最大连接数

053 * 限制,则创建并返回新连接

054 *

055 * @param name 在属性文件中定义的连接池名字

056 * @return Connection 可用连接或null

057 */

058 public Connection getConnection(String name) {

059 DBConnectionPool pool = (DBConnectionPool) pools.get(name);

060 if (pool != null) {

061 return pool.getConnection();

062 }

063 return null;

064 }

065

066 /**

067 * 获得一个可用连接.若没有可用连接,且已有连接数小于最大连接数限制,

068 * 则创建并返回新连接.否则,在指定的时间内等待其它线程释放连接.

069 *

070 * @param name 连接池名字

071 * @param time 以毫秒计的等待时间

072 * @return Connection 可用连接或null

073 */

074 public Connection getConnection(String name, long time) {

075 DBConnectionPool pool = (DBConnectionPool) pools.get(name);

076 if (pool != null) {

077 return pool.getConnection(time);

078 }

079 return null;

080 }

081

082 /**

083 * 关闭所有连接,撤销驱动程序的注册

084 */

085 public synchronized void release() {

086 // 等待直到最后一个客户程序调用

087 if (--clients != 0) {

088 return;

089 }

090

091 Enumeration allPools = pools.elements();

092 while (allPools.hasMoreElements()) {

093 DBConnectionPool pool = (DBConnectionPool) allPools.nextElement();

094 pool.release();

095 }

096 Enumeration allDrivers = drivers.elements();

097 while (allDrivers.hasMoreElements()) {

098 Driver driver = (Driver) allDrivers.nextElement();

099 try {

100 DriverManager.deregisterDriver(driver);

101 log("撤销JDBC驱动程序 " + driver.getClass().getName()+"的注册");

102 }

103 catch (SQLException e) {

104 log(e, "无法撤销下列JDBC驱动程序的注册: " + driver.getClass().getName());

105 }

106 }

107 }

108

109 /**

110 * 根据指定属性创建连接池实例.

111 *

112 * @param props 连接池属性

113 */

114 private void createPools(Properties props) {

115 Enumeration propNames = props.propertyNames();

116 while (propNames.hasMoreElements()) {

117 String name = (String) propNames.nextElement();

118 if (name.endsWith(".url")) {

119 String poolName = name.substring(0, name.lastIndexOf("."));

120 String url = props.getProperty(poolName + ".url");

121 if (url == null) {

122 log("没有为连接池" + poolName + "指定URL");

123 continue;

124 }

125 String user = props.getProperty(poolName + ".user");

126 String password = props.getProperty(poolName + ".password");

127 String maxconn = props.getProperty(poolName + ".maxconn", "0");

128 int max;

129 try {

130 max = Integer.valueOf(maxconn).intValue();

131 }

132 catch (NumberFormatException e) {

133 log("错误的最大连接数限制: " + maxconn + " .连接池: " + poolName);

134 max = 0;

135 }

136 DBConnectionPool pool =

137 new DBConnectionPool(poolName, url, user, password, max);

138 pools.put(poolName, pool);

139 log("成功创建连接池" + poolName);

140 }

141 }

142 }

143

144 /**

145 * 读取属性完成初始化

146 */

147 private void init() {

148 InputStream is = getClass().getResourceAsStream("/db.properties");

149 Properties dbProps = new Properties();

150 try {

151 dbProps.load(is);

152 }

153 catch (Exception e) {

154 System.err.println("不能读取属性文件. " +

155 "请确保db.properties在CLASSPATH指定的路径中");

156 return;

157 }

158 String logFile = dbProps.getProperty("logfile", "DBConnectionManager.log");

159 try {

160 log = new PrintWriter(new FileWriter(logFile, true), true);

161 }

162 catch (IOException e) {

163 System.err.println("无法打开日志文件: " + logFile);

164 log = new PrintWriter(System.err);

165 }

166 loadDrivers(dbProps);

167 createPools(dbProps);

168 }

169

170 /**

171 * 装载和注册所有JDBC驱动程序

172 *

173 * @param props 属性

174 */

175 private void loadDrivers(Properties props) {

176 String driverClasses = props.getProperty("drivers");

177 StringTokenizer st = new StringTokenizer(driverClasses);

178 while (st.hasMoreElements()) {

179 String driverClassName = st.nextToken().trim();

180 try {

181 Driver driver = (Driver)

182 Class.forName(driverClassName).newInstance();

183 DriverManager.registerDriver(driver);

184 drivers.addElement(driver);

185 log("成功注册JDBC驱动程序" + driverClassName);

186 }

187 catch (Exception e) {

188 log("无法注册JDBC驱动程序: " +

189 driverClassName + ", 错误: " + e);

190 }

191 }

192 }

193

194 /**

195 * 将文本信息写入日志文件

196 */

197 private void log(String msg) {

198 log.println(new Date() + ": " + msg);

199 }

200

201 /**

202 * 将文本信息与异常写入日志文件

203 */

204 private void log(Throwable e, String msg) {

205 log.println(new Date() + ": " + msg);

206 e.printStackTrace(log);

207 }

208

209 /**

210 * 此内部类定义了一个连接池.它能够根据要求创建新连接,直到预定的最

211 * 大连接数为止.在返回连接给客户程序之前,它能够验证连接的有效性.

212 */

213 class DBConnectionPool {

214 private int checkedOut;

215 private Vector freeConnections = new Vector();

216 private int maxConn;

217 private String name;

218 private String password;

219 private String URL;

220 private String user;

221

222 /**

223 * 创建新的连接池

224 *

225 * @param name 连接池名字

226 * @param URL 数据库的JDBC URL

227 * @param user 数据库帐号,或 null

228 * @param password 密码,或 null

229 * @param maxConn 此连接池允许建立的最大连接数

230 */

231 public DBConnectionPool(String name, String URL, String user, String password,

232 int maxConn) {

233 this.name = name;

234 this.URL = URL;

235 this.user = user;

236 this.password = password;

237 this.maxConn = maxConn;

238 }

239

240 /**

241 * 将不再使用的连接返回给连接池

242 *

243 * @param con 客户程序释放的连接

244 */

245 public synchronized void freeConnection(Connection con) {

246 // 将指定连接加入到向量末尾

247 freeConnections.addElement(con);

248 checkedOut--;

249 notifyAll();

250 }

251

252 /**

253 * 从连接池获得一个可用连接.如没有空闲的连接且当前连接数小于最大连接

254 * 数限制,则创建新连接.如原来登记为可用的连接不再有效,则从向量删除之,

255 * 然后递归调用自己以尝试新的可用连接.

256 */

257 public synchronized Connection getConnection() {

258 Connection con = null;

259 if (freeConnections.size() > 0) {

260 // 获取向量中第一个可用连接

261 con = (Connection) freeConnections.firstElement();

262 freeConnections.removeElementAt(0);

263 try {

264 if (con.isClosed()) {

265 log("从连接池" + name+"删除一个无效连接");

266 // 递归调用自己,尝试再次获取可用连接

267 con = getConnection();

268 }

269 }

270 catch (SQLException e) {

271 log("从连接池" + name+"删除一个无效连接");

272 // 递归调用自己,尝试再次获取可用连接

273 con = getConnection();

274 }

275 }

276 else if (maxConn == 0 || checkedOut < maxConn) {

277 con = newConnection();

278 }

279 if (con != null) {

280 checkedOut++;

281 }

282 return con;

283 }

284

285 /**

286 * 从连接池获取可用连接.可以指定客户程序能够等待的最长时间

287 * 参见前一个getConnection()方法.

288 *

289 * @param timeout 以毫秒计的等待时间限制

290 */

291 public synchronized Connection getConnection(long timeout) {

292 long startTime = new Date().getTime();

293 Connection con;

294 while ((con = getConnection()) == null) {

295 try {

296 wait(timeout);

297 }

298 catch (InterruptedException e) {}

299 if ((new Date().getTime() - startTime) >= timeout) {

300 // wait()返回的原因是超时

301 return null;

302 }

303 }

304 return con;

305 }

306

307 /**

308 * 关闭所有连接

309 */

310 public synchronized void release() {

311 Enumeration allConnections = freeConnections.elements();

312 while (allConnections.hasMoreElements()) {

313 Connection con = (Connection) allConnections.nextElement();

314 try {

315 con.close();

316 log("关闭连接池" + name+"中的一个连接");

317 }

318 catch (SQLException e) {

319 log(e, "无法关闭连接池" + name+"中的连接");

320 }

321 }

322 freeConnections.removeAllElements();

323 }

324

325 /**

326 * 创建新的连接

327 */

328 private Connection newConnection() {

329 Connection con = null;

330 try {

331 if (user == null) {

332 con = DriverManager.getConnection(URL);

333 }

334 else {

335 con = DriverManager.getConnection(URL, user, password);

336 }

337 log("连接池" + name+"创建一个新的连接");

338 }

339 catch (SQLException e) {

340 log(e, "无法创建下列URL的连接: " + URL);

341 return null;

342 }

343 return con;

344 }

345 }

346 }