数据库连接池技术

数据库连接池技术

1 连接池原理

连接池技术的核心思想是：连接复用，通过建立一个数据库连接池以及一套连接使用、分配、治理策略，使得该连接池中的连接可以得到高效、安全的复用，避免了数据库连接频繁建立、关闭的开销。另外，由于对JDBC中的原始连接进行了封装，从而方便了数据库应用对于连接的使用（非凡是对于事务处理），提高了开发效率，也正是因为这个封装层的存在，隔离了应用的本身的处理逻辑和具体数据库访问逻辑，使应用本身的复用成为可能。连接池主要由三部分组成：连接池的建立、连接池中连接的使用治理、连接池的关闭。下面就着重讨论这三部分及连接池的配置问题。

1.1 连接池的建立

应用程序中建立的连接池其实是一个静态的。所谓静态连接池是指连接池中的连接在系统初始化时就已分配好，且不能随意关闭连接。Java中提供了很多容器类可以方便的构建连接池，如：Vector、Stack、Servlet、Bean等，通过读取连接属性文件Connections.properties 与数据库实例建立连接。在系统初始化时，根据相应的配置创建连接并放置在连接池中，以便需要使用时能从连接池中获取，这样就可以避免连接随意的建立、关闭造成的开销。

1.2 连接池的治理

连接池治理策略是连接池机制的核心。当连接池建立后，如何对连接池中的连接进行治理，解决好连接池内连接的分配和释放，对系统的性能有很大的影响。连接的合理分配、释放可提高连接的复用，降低了系统建立新连接的开销，同时也加速了用户的访问速度。下面介绍连接池中连接的分配、释放策略。

连接池的分配、释放策略对于有效复用连接非常重要，我们采用的方法是一个很有名的设计模式：Reference Counting（引用记数）。该模式在复用资源方面应用的非常广泛，把该方法运用到对于连接的分配释放上，为每一个数据库连接，保留一个引用记数，用来记录该连接的使用者的个数。具体的实现方法是：

当客户请求数据库连接时，首先查看连接池中是否有空闲连接（指当前没有分配出去的连接）。假如存在空闲连接，则把连接分配给客户并作相应处理（即标记该连接为正在使用，引用计数加1）。假如没有空闲连接，则查看当前所开的连接数是不是已经达到maxConn （最大连接数），假如没达到就重新创建一个连接给请求的客户；假如达到就按设定的maxWaitTime（最大等待时间）进行等待，假如等待maxWaitTime后仍没有空闲连接，就抛出无空闲连接的异常给用户。

当客户释放数据库连接时，先判定该连接的引用次数是否超过了规定值，假如超过就删除该连接，并判定当前连接池内总的连接数是否小于minConn（最小连接数），若小于就

将连接池布满；假如没超过就将该连接标记为开放状态，可供再次复用。可以看出正是这套策略保证了数据库连接的有效复用，避免频繁地建立、释放连接所带来的系统资源开销。

1.3 连接池的关闭

当应用程序退出时，应关闭连接池，此时应把在连接池建立时向数据库申请的连接对象统一归还给数据库（即关闭所有数据库连接），这与连接池的建立正好是一个相反过程。

1.4 连接池的配置

数据库连接池中到底要放置多少个连接，才能使系统的性能更佳，用minConn和maxConn来限制。minConn是当应用启动的时候连接池所创建的连接数，假如过大启动将变慢，但是启动后响应更快；假如过小启动加快，但是最初使用的用户将因为连接池中没有足够的连接不可避免的延缓了执行速度。因此应该在开发的过程中设定较小minConn，而在实际应用的中设定较大minConn。maxConn是连接池中的最大连接数，可以通过反复试验来确定此饱和点。为此在连接池类ConnectionPool中加入两个方法getActiveSize（）和getOpenSize（），ActiveSize 表示某一时间有多少连接正被使用，OpenSize表示连接池中有多少连接被打开，反映了连接池使用的峰值。将这两个值在日志信息中反应出来，minConn的值应该小于平均ActiveSize，而maxConn的值应该在activeSize和OpenSize 之间

2数据库连接池技术

在Java中开源的数据库连接池有以下几种：

1, C3P0 C3P0是一个开放源代码的JDBC连接池，它在lib目录中与Hibernate一起发布,包括了实现jdbc3和jdbc2扩展规范说明的Connection 和Statement 池的DataSources 对象。

2,Proxool这是一个Java SQL Driver驱动程序，提供了对你选择的其它类型的驱动程序的连接池封装。可以非常简单的移植到现存的代码中。完全可配置。快速，成熟，健壮。可以透明地为你现存的JDBC驱动程序增加连接池功能。

3,Jakarta DBCP DBCP是一个依赖Jakarta commons-pool对象池机制的数据库连接池.DBCP可以直接的在应用程序用使用。

4,DDConnectionBroker DDConnectionBroker是一个简单，轻量级的数据库连接池。

5,DBPool DBPool是一个高效的易配置的数据库连接池。它除了支持连接池应有的功能之外，还包括了一个对象池使你能够开发一个满足自已需求的数据库连接池。

6,XAPool XAPool是一个XA数据库连接池。它实现了javax.sql.XADataSource并提供了连接池工具。

7,Primrose Primrose是一个Java开发的数据库连接池。当前支持的容器包括Tomcat4&5,Resin3与JBoss3.它同样也有一个独立的版本可以在应用程序中使用而不必运行在容器中。Primrose通过一个web接口来控制SQL处理的追踪，配置，动态池管理。在重负荷的情况下可进行连接请求队列处理。

8,SmartPool SmartPool是一个连接池组件，它模仿应用服务器对象池的特性。SmartPool能够解决一些临界问题如连接泄漏(connection leaks),连接阻塞,打开的JDBC对象如Statements,PreparedStatements等. SmartPool的特性包括支持多个pools,自动关闭相关联的JDBC对象, 在所设定time-outs之后察觉连接泄漏,追踪连接使用情况, 强制启用最近最少用到的连接,把SmartPool"包装"成现存的一个pool等。

9,MiniConnectionPoolManager MiniConnectionPoolManager是一个轻量级JDBC 数据库连接池。它只需要Java1.5（或更高）并且没有依赖第三方包。

10,BoneCP BoneCP是一个快速，开源的数据库连接池。帮你管理数据连接让你的应用程序能更快速地访问数据库。比C3P0/DBCP连接池快25倍。

3 常用开源数据库连接池的实现方式

现在常用的开源数据连接池主要有c3p0,dbcp,proxool和BoneCP四种，其中：

---hibernate开发组推荐使用c3p0;

---spring开发组推荐使用dbcp (dbcp连接池有weblogic连接池同样的问题，就是强行关闭连接或数据库重启后，无法reconnect ，告诉连接被重置,这个设置可以解决);

---hibernate in action推荐使用c3p0和proxool;

下面一一介绍这三种数据库连接池的使用方法和配置信息

3.1 Apache-DBCP：

3.1.1相关的参数有：

dataSource: 要连接的datasource (通常我们不会定义在server.xml)

defaultAutoCommit: 对于事务是否autoCommit, 默认值为true

defaultReadOnly: 对于数据库是否只能读取, 默认值为false

driverClassName:连接数据库所用的JDBC Driver Class,

maxActive: 可以从对象池中取出的对象最大个数，为0则表示没有限制，默认为8 maxIdle: 最大等待连接中的数量,设0 为没有限制（对象池中对象最大个数）

minIdle：对象池中对象最小个数

maxWait: 最大等待秒数, 单位为ms, 超过时间会丟出错误信息

password: 登陆数据库所用的密码

url: 连接数据库的URL

username: 登陆数据库所用的帐号

validationQuery: 验证连接是否成功, SQL SELECT 指令至少要返回一行

removeAbandoned: 是否自我中断, 默认是false