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連接池的基本工作原理 1,、基本概念及原理 由上面的分析可以看出,，問題的根源就在于對數(shù)據(jù)庫連接資源的低效管理。我們知道,，對于共享資源,，有一個很著名的設(shè)計模式：資源池 (Resource Pool)。該模式正是為了解決資源的頻繁分配?釋放所造成的問題,。為解決上述問題,，可以采用數(shù)據(jù)庫連接池技術(shù)。數(shù)據(jù)庫連接池的基本思想就是為數(shù)據(jù)庫連接建立一個“緩沖池”,。預(yù)先在緩沖池中放入一定數(shù)量的連接,，當(dāng)需要建立數(shù)據(jù)庫連接時，只需從“緩沖池”中取出一個,，使用完畢之后再放回去,。我們可以通過設(shè)定連接池最大連接數(shù)來防止系統(tǒng)無盡的與數(shù)據(jù)庫連接。更為重要的是我們可以通過連接池的管理機制監(jiān)視數(shù)據(jù)庫的連接的數(shù)量?使用情況,，為系統(tǒng)開發(fā)?測試及性能調(diào)整提供依據(jù),。 2、服務(wù)器自帶的連接池 JDBC的API中沒有提供連接池的方法,。一些大型的WEB應(yīng)用服務(wù)器如BEA的WebLogic和IBM的WebSphere等提供了連接池的機制,，但是必須有其第三方的專用類方法支持連接池的用法,。 連接池關(guān)鍵問題分析 1、并發(fā)問題 為了使連接管理服務(wù)具有最大的通用性,，必須考慮多線程環(huán)境，即并發(fā)問題,。這個問題相對比較好解決,，因為Java語言自身提供了對并發(fā)管理的支持，使用synchronized關(guān)鍵字即可確保線程是同步的,。使用方法為直接在類方法前面加上synchronized關(guān)鍵字,，如： public synchronized Connection getConnection() 2、多數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和多用戶 對于大型的企業(yè)級應(yīng)用,，常常需要同時連接不同的數(shù)據(jù)庫(如連接Oracle和Sybase),。如何連接不同的數(shù)據(jù)庫呢?我們采用的策略是：設(shè)計一個符合單例模式的連接池管理類，在連接池管理類的唯一實例被創(chuàng)建時讀取一個資源文件,，其中資源文件中存放著多個數(shù)據(jù)庫的url地址()?用戶名()?密碼()等信息,。如 tx.url=172.21.15.123：5000/tx_it，tx.user=yang,，tx.password=yang321,。根據(jù)資源文件提供的信息，創(chuàng)建多個連接池類的實例,，每一個實例都是一個特定數(shù)據(jù)庫的連接池,。連接池管理類實例為每個連接池實例取一個名字，通過不同的名字來管理不同的連接池,。 對于同一個數(shù)據(jù)庫有多個用戶使用不同的名稱和密碼訪問的情況,，也可以通過資源文件處理，即在資源文件中設(shè)置多個具有相同url地址,，但具有不同用戶名和密碼的數(shù)據(jù)庫連接信息,。 3、事務(wù)處理 我們知道,，事務(wù)具有原子性,，此時要求對數(shù)據(jù)庫的操作符合“ALL-ALL-NOTHING”原則,即對于一組SQL語句要么全做，要么全不做,。 在Java語言中,，Connection類本身提供了對事務(wù)的支持，可以通過設(shè)置Connection的AutoCommit屬性為 false,然后顯式的調(diào)用commit或rollback方法來實現(xiàn),。但要高效的進行Connection復(fù)用,，就必須提供相應(yīng)的事務(wù)支持機制?？刹捎妹恳粋€事務(wù)獨占一個連接來實現(xiàn),，這種方法可以大大降低事務(wù)管理的復(fù)雜性,。 4、連接池的分配與釋放 連接池的分配與釋放,，對系統(tǒng)的性能有很大的影響,。合理的分配與釋放，可以提高連接的復(fù)用度,，從而降低建立新連接的開銷,，同時還可以加快用戶的訪問速度。 對于連接的管理可使用空閑池,。即把已經(jīng)創(chuàng)建但尚未分配出去的連接按創(chuàng)建時間存放到一個空閑池中,。每當(dāng)用戶請求一個連接時，系統(tǒng)首先檢查空閑池內(nèi)有沒有空閑連接,。如果有就把建立時間最長(通過容器的順序存放實現(xiàn))的那個連接分配給他(實際是先做連接是否有效的判斷,，如果可用就分配給用戶，如不可用就把這個連接從空閑池刪掉,，重新檢測空閑池是否還有連接);如果沒有則檢查當(dāng)前所開連接池是否達到連接池所允許的最大連接數(shù)(maxConn),如果沒有達到,，就新建一個連接，如果已經(jīng)達到,，就等待一定的時間(timeout),。如果在等待的時間內(nèi)有連接被釋放出來就可以把這個連接分配給等待的用戶，如果等待時間超過預(yù)定時間timeout,則返回空值(null),。系統(tǒng)對已經(jīng)分配出去正在使用的連接只做計數(shù),，當(dāng)使用完后再返還給空閑池。對于空閑連接的狀態(tài),，可開辟專門的線程定時檢測,，這樣會花費一定的系統(tǒng)開銷，但可以保證較快的響應(yīng)速度,。也可采取不開辟專門線程,，只是在分配前檢測的方法。 5,、連接池的配置與維護 連接池中到底應(yīng)該放置多少連接,，才能使系統(tǒng)的性能最佳?系統(tǒng)可采取設(shè)置最小連接數(shù)(minConn)和最大連接數(shù)(maxConn)來控制連接池中的連接。最小連接數(shù)是系統(tǒng)啟動時連接池所創(chuàng)建的連接數(shù),。如果創(chuàng)建過多,，則系統(tǒng)啟動就慢，但創(chuàng)建后系統(tǒng)的響應(yīng)速度會很快;如果創(chuàng)建過少,，則系統(tǒng)啟動的很快,，響應(yīng)起來卻慢。這樣,，可以在開發(fā)時,，設(shè)置較小的最小連接數(shù),，開發(fā)起來會快，而在系統(tǒng)實際使用時設(shè)置較大的,，因為這樣對訪問客戶來說速度會快些,。最大連接數(shù)是連接池中允許連接的最大數(shù)目，具體設(shè)置多少,，要看系統(tǒng)的訪問量,，可通過反復(fù)測試，找到最佳點,。 如何確保連接池中的最小連接數(shù)呢?有動態(tài)和靜態(tài)兩種策略。動態(tài)即每隔一定時間就對連接池進行檢測,，如果發(fā)現(xiàn)連接數(shù)量小于最小連接數(shù),，則補充相應(yīng)數(shù)量的新連接,以保證連接池的正常運轉(zhuǎn)。靜態(tài)是發(fā)現(xiàn)空閑連接不夠時再去檢查,。 連接池的實現(xiàn) 1,、連接池模型 本文討論的連接池包括一個連接池類(DBConnectionPool)和一個連接池管理類 (DBConnetionPoolManager)。連接池類是對某一數(shù)據(jù)庫所有連接的“緩沖池”,，主要實現(xiàn)以下功能：①從連接池獲取或創(chuàng)建可用連接;② 使用完畢之后,，把連接返還給連接池;③在系統(tǒng)關(guān)閉前，斷開所有連接并釋放連接占用的系統(tǒng)資源;④還能夠處理無效連接(原來登記為可用的連接,，由于某種原因不再可用,，如超時，通訊問題),，并能夠限制連接池中的連接總數(shù)不低于某個預(yù)定值和不超過某個預(yù)定值,。 連接池管理類是連接池類的外覆類(wrapper),符合單例模式，即系統(tǒng)中只能有一個連接池管理類的實例,。其主要用于對多個連接池對象的管理,，具有以下功能：①裝載并注冊特定數(shù)據(jù)庫的JDBC驅(qū)動程序;②根據(jù)屬性文件給定的信息，創(chuàng)建連接池對象;③為方便管理多個連接池對象,，為每一個連接池對象取一個名字,，實現(xiàn)連接池名字與其實例之間的映射;④跟蹤客戶使用連接情況，以便需要是關(guān)閉連接釋放資源,。連接池管理類的引入主要是為了方便對多個連接池的使用和管理,，如系統(tǒng)需要連接不同的數(shù)據(jù)庫，或連接相同的數(shù)據(jù)庫但由于安全性問題,，需要不同的用戶使用不同的名稱和密碼,。 2、連接池實現(xiàn) 下面給出連接池類和連接池管理類的主要屬性及所要實現(xiàn)的基本接口： [java] view plaincopy
3,、連接池使用 上面所實現(xiàn)的連接池在程序開發(fā)時如何應(yīng)用到系統(tǒng)中呢?下面以Servlet為例說明連接池的使用。 Servlet的生命周期是：在開始建立servlet時,，調(diào)用其初始化(init)方法,。之后每個用戶請求都導(dǎo)致一個調(diào)用前面建立的實例的service方法的線程。最后,，當(dāng)服務(wù)器決定卸載一個servlet時,，它首先調(diào)用該servlet的destroy方法。 根據(jù)servlet的特點,，我們可以在初始化函數(shù)中生成連接池管理類的唯一實例(其中包括創(chuàng)建一個或多個連接池),。如： [java] view plaincopy
結(jié)束語 在使用JDBC進行與數(shù)據(jù)庫有關(guān)的應(yīng)用開發(fā)中，數(shù)據(jù)庫連接的管理是一個難點,。很多時候,，連接的混亂管理所造成的系統(tǒng)資源開銷過大成為制約大型企業(yè)級應(yīng)用效率的瓶頸。對于眾多用戶訪問的Web應(yīng)用,，采用數(shù)據(jù)庫連接技術(shù)的系統(tǒng)在效率和穩(wěn)定性上比采用傳統(tǒng)的其他方式的系統(tǒng)要好很多,。本文闡述了使用 JDBC訪問數(shù)據(jù)庫的技術(shù)?討論了基于連接池技術(shù)的數(shù)據(jù)庫連接管理的關(guān)鍵問題并給出了一個實現(xiàn)模型。文章所給出的是連接池管理程序的一種基本模式,，為提高系統(tǒng)的整體性能,，在此基礎(chǔ)上還可以進行很多有意義的擴展。 |
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