Continue a criar, acelere o crescimento! Este é o 4º dia da minha participação no "Nuggets Daily New Plan · June Update Challenge", [Clique para ver os detalhes do evento]
O que é pool de conexões
O pool de conexão do banco de dados serve para criar um certo número de objetos de conexão do banco de dados quando o programa é inicializado e salvá-lo em uma área de memória, o que permite que a aplicação reutilize uma conexão de banco de dados existente ao invés de restabelecer uma ; liberar o tempo ocioso que excede o tempo ocioso máximo Conexões de banco de dados cronometradas para evitar conexões de banco de dados ausentes devido à não liberação de conexões de banco de dados.
Por que usar o pool de conexões?
De fato, quando o volume de negócios não é grande e a simultaneidade não é grande, por exemplo, se escrevermos nossos próprios experimentos, a conexão pode ser estabelecida temporariamente. No entanto, na empresa, temos uma grande quantidade de simultaneidade, chegando a níveis de 100 ou 1000. As operações de estabelecimento e fechamento de conexões causarão gargalos de desempenho, portanto, os pools de conexões devem ser considerados para otimizar as operações:
- Retire a conexão (quando o serviço de negócios for iniciado, inicialize várias conexões e coloque-as no armazenamento de conexão)
- Envie uma solicitação (quando houver uma solicitação, busque-a no armazenamento de conexão)
- Coloque de volta a conexão (após a execução, a conexão é colocada de volta no armazenamento de conexão)
Aqui, a estrutura de dados do armazenamento de conexão e manutenção da conexão é o pool de conexões.
A ideia de tecnologia de pool é principalmente reduzir o consumo de recursos adquiridos a cada vez e melhorar a utilização dos recursos.
Sobre commons-dbutils
Depois de aprender a arquitetura de três camadas , sabemos que para o método geral de adição, exclusãoexecute(String sql ,Object[] os) e modificação , desde que o parâmetro sql e o parâmetro de substituição os sejam passados, a função de adição, exclusão e modificação correspondente pode ser realizada; mas para o método de consulta query(String sql, Object[] os) , para poder ser universal , só pode ser encapsulado no conjunto de resultados ResultSet , mas não pode continuar a ser encapsulado em tipos como objetos ou coleções.
Para resolver o problema de [encapsulamento completo de adições, exclusões, alterações ou verificação ], temos que usar uma commons-dbutils biblioteca de classes para implementá-lo.
commons-dbutils 是 Apache 组织提供的一个 JDBC 工具类库，极大地简化了 JDBC 的代码量，并且不会影响程序的性能。
commons-dbutils 类库主要包含了两个类和一个接口，如下表：
| 全 名 | 类 或 接 口 |
|---|---|
| org.apache.commons.dbutils.DbUtils | class |
| org.apache.commons.dbutils.QueryRunner | class |
| org.apache.commons.dbutils.ResultSetHandler | intereface |
DbUtils 类
DbUtils 是一个工具类，提供了关闭连接、事务提交/回滚、注册 JDBC 驱动程序等常用方法。DbUtils 类中的方法都是 public static 修饰的（除了构造方法），常用方法如下图所示。
QueryRunner 类
QueryRunner 类主要用于执行增删改查等 SQL 语句。特别的，如果执行的是查询 SQL，还需要结合 ResultSetHandler 接口来处理结果集。QueryRunner 类的常用方法如下图所示。
ResultSetHandler 接口及其实现类
ResultSetHandler 接口用于处理 ResultSet 结果集，它可以将结果集中的数据封装成单个对象、数组、List、Map 等不同形式。
ResultSetHandler 接口有很多不同的实现类，如下图所示。
这里我们介绍一下事务
在学习事务管理之前，我们有必要了解一下 ThreadLocal<T> 类。
ThreadLocal 可以为变量在每个线程中都创建一个副本，每个线程都可以访问自己内部的副本变量。因此，ThreadLocal 被称为线程本地变量（或线程本地存储）。
观察下面的代码，思考哪些地方可能会引发的线程安全问题？
public class ConnectionManager {
private static Connection conn = null;
public static Connection getConnection() throws /*…*/ {
if(conn == null) {
conn = DriverManager.getConnection(/*...*/);
}
return conn;
}
public static void closeConnection() throws /*…*/{
if(conn!=null)
conn.close();
}
}
复制代码多线程场景下引发的问题分析：
- 因为 conn 是静态全局变量（用于共享），那么就有可能在一个线程使用 conn 操作数据库时，另外一个线程也同时调用 closeConnection() 关闭连接。
- 如果多个线程同时进入 getConnection() 方法的 if 语句，那么就会多次创建 conn 对象。
关于上述问题，你可能会想到使用“线程同步”来解决：将 conn 变量、getConnection() 和 closeConnection() 使用 synchronized 进行同步处理。以上面的代码为例，“线程同步”虽然可以解决问题，但会造成极大的性能影响：因为使用了线程同步后，当一个线程正在使用 conn 访问数据库时，其它线程只能等待。
以上面代码为例，引发线程安全问题的实质是因为 conn 变量、getConnection() 和 closeConnection() 都是共享的 static 变量（或方法）而造成的。实际上，一个线程只需要维护自己的 conn 变量，而不需要关心其它线程是否对各自的 conn 进行了修改。因此，不用 static 修饰也是可以的，如下：
public class ConnectionManager {
// 没有 static 修饰
private Connection conn = null;
// 没有 static 修饰
public Connection getConnection() throws SQLException {
if (conn == null) {
conn = DriverManager.getConnection(/*...*/);
}
return conn;
}
// 没有 static 修饰
public void closeConnection() throws SQLException {
if (conn != null)
conn.close();
}
}
class Dao{
public void insert() throws SQLException {
// 将 connectionManager 和 conn 定义为局部变量
ConnectionManager connectionManager = new ConnectionManager();
Connection conn = connectionManager.getConnection();
// 使用 conn 访问数据库...
connectionManager.closeConnection();
}
}
复制代码以上代码，将 conn 及相关方法的 static 修饰符去掉，然后在每个使用 conn 的方法中（如 insert()）都创建局部变量 conn。这样一来，因为每次都是在方法内部创建的连接，那么线程之间自然不存在线程安全问题。但是，由于在方法中的 conn 变量会在方法结束时自动释放空间，因此频繁的方法调用就会频繁地开启和关闭数据库连接，从而严重影响程序执行性能。
ThreadLocal<T> 可以在每个线程中对该变量创建一个副本，即每个线程内部都会有一个该变量的副本，该副本在线程内部任何地方都可以共享使用，但不同线程的副本之间互不影响。
ThreadLocal<T> 类中有以下几个常用方法，如表所示：
| 方 法 | 简 介 |
|---|---|
| public T get() | 获取 ThreadLocal 在当前线程中保存的变量副本。 |
| public void set(T value) | 设置当前线程中变量的副本。 |
| public void remove() | 移除当前线程中变量的副本。 |
| protected T initialValue() | 延迟加载的方法，一般在使用时重写该方法。 |
连接池和 DbUtils 这个工具类主要有以下重点：
- 数据库连接池可以分配、管理及释放数据库连接，可以使得应用程序重复地使用一个已有的数据库连接，而不再是重新建立一个。
- 常用的数据源包括 Tomcat 内置数据源（Apache dbcp）、DBCP 数据源和 C3P0 数据源等，并且很多数据源都有基于配置文件和纯编码两种使用方式。
DbUtils是一个工具类，提供了关闭连接、事务提交/回滚、注册 JDBC 驱动程序等常用方法。QueryRunner类主要用于执行增删改查等 SQL 语句。特别的，如果执行的是查询 SQL，还需要结合ResultSetHandler接口来处理结果集。ResultSetHandler接口用于处理ResultSet结果集，它可以将结果集中的数据封装成单个对象、数组、List 、Map 等不同形式。ArrayHandler类可以把结果集中的第一行数据封装成Object[]。ArrayListHandler类可以把结果集中的每行数据都封装成一个Object[]对象，然后再将所有的Object[]组装成一个 List 对象。BeanHandler<T>类可以把结果集中的第一行数据封装成 JavaBean 。BeanListHandler<T>类可以把结果集中的每行数据都封装成一个 JavaBean 对象，然后再将所有的 JavaBean 对象组装成一个 List 对象。MapHandler可以将结果集中的第一条数据封装到 Map 对象中，并且 key 是字段名，value 是字段值。MapListHandler可以将结果集中的每条数据都封装到 Map 对象中，然后再将所有的 Map 对象组装成一个 List 对象。ColumnListHandler <T>可以把结果集中某一列的值封装到 List 集合中。ScalarHandler<T>类用于封装单值结果。
- 使用 JNDI 定义的变量（通过
context.xml中的 Environment 元素定义），可以在同一个 Tomcat 中的任意一个 Web 项目中使用。 - 连接池减少连接创建时间。连接池中的连接已准备好的，可重复使用的，获取后可以直接使用访问数据库，因此减少了连接创建的次数和时间。
- 连接池简化编程模式。当使用连接池时，每一个单独的线程能够创建一个自己的 JDBC 连接一样操作，允许用户直接使用 JDBC 编程技术。
- 连接池控制资源的使用。如果不使用连接池，每次访问访问数据库都需要创建一个连接，这样系统的稳定性受系统连接需求影响很大，很容易产生资源浪费和高负载异常。连接池能够使用性能最大化，将资源利用控制在一定的水平之下。连接池能控制池中的连接数量，增强了新系统在大量用户应用时的稳定性。
ThreadLocal<T>可以在每个线程中为变量创建一个副本，即每个线程内部都会有一个该变量的副本，该副本在线程内部任何地方都可以共享使用，但不同线程的副本之间互不影响。
写在最后
其实本文对连接池的理解还是比较片面，希望大家在看了以后还是好好深入理解一下。