Java操作数据库——手动实现数据库连接池

public class DataPoolUtils { 2 // 活动连接，使用线程安全的队列 3 private static LinkedBlockingQueue<Connection> busy = new LinkedBlockingQueue<Connection>(); 4 // 空闲连接，使用线程安全的队列 5 private static LinkedBlockingQueue<Connection> idle = new LinkedBlockingQueue<Connection>(); 6 // 已创建连接数，使用原子操作类实现线程安全 7 private static AtomicInteger createCount = new AtomicInteger(0); 8 // 最大连接数 9 private static int maxConnection = 5; 10 // 最大等待毫秒数 11 private static int maxWaitTimeout = 1000; 12 13 /** 14 * 创建连接 15 * @return 16 * @throws Exception 17 */ 18 private Connection createConnection() throws Exception { 19 Properties pros = new Properties(); 20 InputStream is = DataPoolUtils.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties"); 21 pros.load(is); 22 String driverClass = pros.getProperty("driverClass"); 23 Class.forName(driverClass); 24 String url = pros.getProperty("url"); 25 String user = pros.getProperty("user"); 26 String password = pros.getProperty("password"); 27 return DriverManager.getConnection(url, user, password); 28 } 29 30 /** 31 * 关闭连接 32 * @param connection 33 */ 34 private void closeConnection(Connection connection) { 35 try { 36 if (!connection.isClosed()) { 37 connection.close(); 38 } 39 } catch (SQLException e) { 40 e.printStackTrace(); 41 } 42 } 43 44 /** 45 * 获取连接 46 * @return 47 * @throws Exception 48 */ 49 public Connection getConnection() throws Exception { 50 // 尝试获取空闲连接 51 Connection connection = idle.poll(); 52 if (connection == null) { 53 // 尝试创建连接，使用双重CAS检查现有连接数是否小于最大连接数 54 if (createCount.get() < maxConnection) { 55 if (createCount.incrementAndGet() <= maxConnection) { 56 connection = createConnection(); 57 } else { 58 createCount.decrementAndGet(); 59 } 60 } 61 // 尝试等待获取空闲连接，实现超时等待机制 62 if (connection == null) { 63 connection = idle.poll(maxWaitTimeout, TimeUnit.MILLISECONDS); 64 if (connection == null) { 65 throw new Exception("获取连接超时"); 66 } 67 } 68 } 69 busy.offer(connection); 70 return connection; 71 } 72 73 /** 74 * 归还连接 75 * @param connection 76 */ 77 public void releaseConnection(Connection connection) { 78 // 处理空连接 79 if (connection == null) { 80 createCount.decrementAndGet(); 81 return; 82 } 83 // 处理移除失败的连接 84 boolean removeResult = busy.remove(connection); 85 if (!removeResult) { 86 closeConnection(connection); 87 createCount.decrementAndGet(); 88 return; 89 } 90 // 处理已经关闭的连接 91 try { 92 if (connection.isClosed()) { 93 createCount.decrementAndGet(); 94 return; 95 } 96 } catch (SQLException e) { 97 e.printStackTrace(); 98 } 99 // 处理添加失败的连接 100 boolean offerResult = idle.offer(connection); 101 if (!offerResult) { 102 closeConnection(connection); 103 createCount.decrementAndGet(); 104 return; 105 } 106 } 107 }

测试连接池的业务类

为了能够实现线程的循环使用，需要调用线程池的释放连接资源的方法，而不是将连接资源直接关闭。

代码如下：

 1 public class TestPool {
 2     // 根据配置文件里的名称创建连接池
 3     private static DataPoolUtils pool = new DataPoolUtils();
 4 
 5     /**
 6      * 主程序
 7      */
 8     public static void main(String[] args) {
 9         // 模拟多次对数据库的查询操作
10         for (int i = 0; i < 6; i++) {
11             new Thread(new Runnable() {
12                 @Override
13                 public void run() {
14                     select();
15                 }
16             }, "线程" + i).start();
17         }
18     }
19 
20     /**
21      * 查询程序
22      */
23     public static void select() {
24         Connection conn = null;
25         PreparedStatement pstmt = null;
26         ResultSet rs = null;
27         // 获取连接并执行SQL
28         try {
29             conn = pool.getConnection();
30             pstmt = conn.prepareStatement("select * from student where id = 906");
31             rs = pstmt.executeQuery();
32             while (rs.next()) {
33                 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + rs.getString(1) + "\t" + rs.getString(2) + "\t" + rs.getString("address"));
34             }
35         } catch (Exception e) {
36             e.printStackTrace();
37         } finally {
38             // 释放资源
39             try {
40                 rs.close();
41             } catch (SQLException e) {
42                 e.printStackTrace();
43             }
44             try {
45                 pstmt.close();
46             } catch (SQLException e) {
47                 e.printStackTrace();
48             }
49             /*
50             try {
51                 conn.close();
52             } catch (SQLException e) {
53                 e.printStackTrace();
54             }
55             */
56             pool.releaseConnection(conn);
57         }
58     }
59 }

使用动态代理修改原生连接的关闭方法

改进说明

简单的数据库连接池已经有了，但是在使用的时候如果调用了原生的关闭方法，会导致连接不能重复使用。

利用之前学过的动态代理进行改进，使调用关闭方法的时候执行的仍然是连接池里的释放资源的方法。

在 DataPoolUtils 工具类里添加动态代理的相关内部类：

 1 /**
 2  * 代理处理类
 3  */
 4 class ConnectionInvocationHandler implements InvocationHandler{
 5     private Connection connection;
 6     private DataPoolUtils dpu;
 7 
 8     public ConnectionInvocationHandler(DataPoolUtils dpu, Connection connection) {
 9         this.dpu = dpu;
10         this.connection = connection;
11     }
12 
13     @Override
14     public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
15             throws Throwable {
16         // 对原生的关闭方法进行修改
17         if(method.getName().equals("close")){
18             dpu.releaseConnection(connection);
19             return null;
20         }else{
21             return method.invoke(connection, args);
22         }
23     }
24 }

修改 DataPoolUtils 工具类中 public Connection getConnection() 方法的返回值，将返回值改为使用动态代理后的值：

1 return (Connection) Proxy.newProxyInstance(
2         Connection.class.getClassLoader(), 
3         new Class[] { Connection.class }, 
4         new ConnectionInvocationHandler(this, connection));

修改 TestPool 业务类中的 public static void select() 方法，将释放连接改为关闭连接：

1 try {
2     conn.close();
3 } catch (SQLException e) {
4     e.printStackTrace();
5 }

注意说明

在工具类的 getConnection() 方法中返回代理类，而不是在工具类的 createConnection() 方法中返回，是因为通过后者得到的对象是要放到活动队列里的，如果在后者中返回代理对象，那么就会导致活动队列里的对象都是代理对象。

那么在执行代理对象的 close() 方法时，经过动态代理后，实际上是执行的是被代理对象的 releaseConnection() 方法，也就是将被代理对象从活动队列放到空闲队列，但因为活动队列里存放的都是代理对象，导致无法通过被代理对象从活动队列将代理对象放到空闲队列，进而导致连接资源并没有得到循环利用。

Java操作数据库——手动实现数据库连接池

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