Java的JDBC数据库连接池实现方法

Java程序员都很羡慕Windows ADO ，只需要new Connection 就可以直接从数据库连接池中返回Connection。并且 ADO Connection 是线程安全的，多个线程可以共用一个Connection，所以ASP程序一般都把getConnection 放在 Global.asa 文件中，在 IIS 启动时建立数据库连接。ADO 的Connection 和Result 都有很好的缓冲，并且很容易使用。

其实我们可以自己写一个JDBC数据库连接池。

写JDBC connection pool 的注意事项有：

1. 有一个简单的函数从连接池中得到一个 Connection。

2. close 函数必须将connection 放回 数据库连接池。

3. 当数据库连接池中没有空闲的connection，数据库连接池必须能够自动增加connection 个数。

4. 当数据库连接池中的connection 个数在某一个特别的时间变得很大，但是以后很长时间只用其中一小部分，应该可以自动将多余的connection 关闭掉。

5. 如果可能，应该提供debug 信息报告没有关闭的new Connection 。

如果要new Connection 就可以直接从数据库连接池中返回Connection， 可以这样写( Mediator pattern ) (以下代码中使用了中文全角空格)：

public class EasyConnection implements java.sql.Connection{  
　　private Connection m_delegate = null;  
　　public EasyConnection(){  
　　　　m_delegate = getConnectionFromPool();  
　　}  
　public void close(){  
　　　　putConnectionBackToPool(m_delegate);  
　　}  
　　public PreparedStatement prepareStatement(String sql) throws SQLException{  
　　　　m_delegate.prepareStatement(sql);  
　　}  
　　//...... other method  
} 

看来并不难。不过不建议这种写法，因为应该尽量避免使用Java Interface, 关于Java Interface 的缺点我另外再写文章讨论。大家关注的是Connection Pool 的实现方法。下面给出一种实现方法。

import java.sql.*;  
import java.lang.reflect.*;  
import java.util.*;  
import java.io.*;  
 
public class SimpleConnetionPool {  
　　private static LinkedList m_notUsedConnection = new LinkedList();  
　　private static HashSet m_usedUsedConnection = new HashSet();  
　　private static String m_url = "";  
　　private static String m_user = "";  
　　private static String m_password = "";  
　　static final boolean DEBUG = true;  
　　static private long m_lastClearClosedConnection = System.currentTimeMillis();  
　　public static long CHECK_CLOSED_CONNECTION_TIME = 4 * 60 * 60 * 1000; //4 hours  
 
　　static {  
　　　　initDriver();  
　　}  
 
　　private SimpleConnetionPool() {  
　　}  
 
　　private static void initDriver() {  
　　　　Driver driver = null;  
　　　　//load mysql driver  
　　　　try {  
　　　　　　driver = (Driver) Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver").newInstance();  
　　　　　　installDriver(driver);  
　　　　} catch (Exception e) {  
　　　　}  
 
　　　　//load postgresql driver  
　　　　try {  
　　　　　　driver = (Driver) Class.forName("org.postgresql.Driver").newInstance();  
　　　　　　installDriver(driver);  
　　　　} catch (Exception e) {  
　　　　}  
　　}  
 
　　public static void installDriver(Driver driver) {  
　　　　try {  
　　　　　　DriverManager.registerDriver(driver);  
　　　　} catch (Exception e) {  
　　　　　　e.printStackTrace();  
　　　　}  
　　}  
 
 
　　public static synchronized Connection getConnection() {  
　　　　clearClosedConnection();  
　　　　while (m_notUsedConnection.size() > 0) {  
　　　　　　try {  
　　　　　　　　ConnectionWrapper wrapper = (ConnectionWrapper) m_notUsedConnection.removeFirst();  
　　　　　　　　if (wrapper.connection.isClosed()) {  
　　　　　　　　　　continue;  
　　　　　　　　}  
　　　　　　　　m_usedUsedConnection.add(wrapper);  
　　　　　　　　if (DEBUG) {  
　　　　　　　　　　wrapper.debugInfo = new Throwable("Connection initial statement");  
　　　　　　　　}  
　　　　　　　　return wrapper.connection;  
　　　　　　} catch (Exception e) {  
　　　　　　}  
　　　　}  
　　　　int newCount = getIncreasingConnectionCount();  
　　　　LinkedList list = new LinkedList();  
　　　　ConnectionWrapper wrapper = null;  
　　　　for (int i = 0; i < newCount; i++) {  
　　　　　　wrapper = getNewConnection();  
　　　　　　if (wrapper != null) {  
　　　　　　　　list.add(wrapper);  
　　　　　　}  
　　　　}  
　　　　if (list.size() == 0) {  
　　　　　　return null;  
　　　　}  
　　　　wrapper = (ConnectionWrapper) list.removeFirst();  
　　　　m_usedUsedConnection.add(wrapper);  
 
　　　　m_notUsedConnection.addAll(list);  
　　　　list.clear();  
 
　　　　return wrapper.connection;  
　　}  
 
　　private static ConnectionWrapper getNewConnection() {  
　　　　try {  
　　　　　　Connection con = DriverManager.getConnection(m_url, m_user, m_password);  
　　　　　　ConnectionWrapper wrapper = new ConnectionWrapper(con);  
　　　　　　return wrapper;  
　　　　} catch (Exception e) {  
　　　　　　e.printStackTrace();  
　　　　}  
　　　　return null;  
　　}  
 
　　static synchronized void pushConnectionBackToPool(ConnectionWrapper con) {  
　　　　boolean exist = m_usedUsedConnection.remove(con);  
　　　　if (exist) {  
　　　　　　m_notUsedConnection.addLast(con);  
　　　　}  
　　}  
 
　　public static int close() {  
　　　　int count = 0;  
 
　　　　Iterator iterator = m_notUsedConnection.iterator();  
　　　　while (iterator.hasNext()) {  
　　　　　　try {  
　　　　　　　　( (ConnectionWrapper) iterator.next()).close();  
　　　　　　　　count++;  
　　　　　　} catch (Exception e) {  
　　　　　　}  
　　　　}  
　　　　m_notUsedConnection.clear();  
 
　　　　iterator = m_usedUsedConnection.iterator();  
　　　　while (iterator.hasNext()) {  
　　　　　　try {  
　　　　　　　　ConnectionWrapper wrapper = (ConnectionWrapper) iterator.next();  
　　　　　　　　wrapper.close();  
　　　　　　　　if (DEBUG) {  
　　　　　　　　　　wrapper.debugInfo.printStackTrace();  
　　　　　　　　}  
　　　　　　　　count++;  
　　　　　　} catch (Exception e) {  
　　　　　　}  
　　　　}  
　　　　m_usedUsedConnection.clear();  
 
　　　　return count;  
　　}  
 
　　private static void clearClosedConnection() {  
　　　　long time = System.currentTimeMillis();  
　　　　//sometimes user change system time,just return  
　　　　if (time < m_lastClearClosedConnection) {  
　　　　　　time = m_lastClearClosedConnection;  
　　　　　　return;  
　　　　}  
　　　　//no need check very often  
　　　　if (time - m_lastClearClosedConnection < CHECK_CLOSED_CONNECTION_TIME) {  
　　　　　　return;  
　　　　}  
　　　　m_lastClearClosedConnection = time;  
 
　　　　//begin check  
　　　　Iterator iterator = m_notUsedConnection.iterator();  
　　　　while (iterator.hasNext()) {  
　　　　　　ConnectionWrapper wrapper = (ConnectionWrapper) iterator.next();  
　　　　　　try {  
　　　　　　　　if (wrapper.connection.isClosed()) {  
　　　　　　　　　　iterator.remove();  
　　　　　　　　}  
　　　　　　} catch (Exception e) {  
　　　　　　　　iterator.remove();  
　　　　　　　　if (DEBUG) {  
　　　　　　　　　　System.out.println("connection is closed, this connection initial StackTrace");  
　　　　　　　　　　wrapper.debugInfo.printStackTrace();  
　　　　　　　　}  
　　　　　　}  
　　　　}  
 
　　　　//make connection pool size smaller if too big  
　　　　int decrease = getDecreasingConnectionCount();  
　　　　if (m_notUsedConnection.size() < decrease) {  
　　　　　　return;  
　　　　}  
 
　　　　while (decrease-- > 0) {  
　　　　　　ConnectionWrapper wrapper = (ConnectionWrapper) m_notUsedConnection.removeFirst();  
　　　　　　try {  
　　　　　　　　wrapper.connection.close();  
　　　　　　} catch (Exception e) {  
　　　　　　}  
　　　　}  
　　}  
 
　　/**  
　　 * get increasing connection count, not just add 1 connection  
　　 * @return count  
　　 */ 
　　public static int getIncreasingConnectionCount() {  
　　　　int count = 1;  
　　　　int current = getConnectionCount();  
　　　　count = current / 4;  
　　　　if (count < 1) {  
　　　　　　count = 1;  
　　　　}  
　　　　return count;  
　　}  
 
　　/**  
　　 * get decreasing connection count, not just remove 1 connection  
　　 * @return count  
　　 */ 
　　public static int getDecreasingConnectionCount() {  
　　　　int count = 0;  
　　　　int current = getConnectionCount();  
　　　　if (current < 10) {  
　　　　　　return 0;  
　　　　}  
　　　　return current / 3;  
　　}  
 
　　public synchronized static void printDebugMsg() {  
　　　　printDebugMsg(System.out);  
　　}  
 
　　public synchronized static void printDebugMsg(PrintStream out) {  
　　　　if (DEBUG == false) {  
　　　　　　return;  
　　　　}  
　　　　StringBuffer msg = new StringBuffer();  
　　　　msg.append("debug message in " + SimpleConnetionPool.class.getName());  
　　　　msg.append("\r\n");  
　　　　msg.append("total count is connection pool: " + getConnectionCount());  
　　　　msg.append("\r\n");  
　　　　msg.append("not used connection count: " + getNotUsedConnectionCount());  
　　　　msg.append("\r\n");  
　　　　msg.append("used connection, count: " + getUsedConnectionCount());  
　　　　out.println(msg);  
　　　　Iterator iterator = m_usedUsedConnection.iterator();  
　　　　while (iterator.hasNext()) {  
　　　　　　ConnectionWrapper wrapper = (ConnectionWrapper) iterator.next();  
　　　　　　wrapper.debugInfo.printStackTrace(out);  
　　　　}  
　　　　out.println();  
　　}  
 
　　public static synchronized int getNotUsedConnectionCount() {  
　　　　return m_notUsedConnection.size();  
　　}  
 
　　public static synchronized int getUsedConnectionCount() {  
　　　　return m_usedUsedConnection.size();  
　　}  
 
　　public static synchronized int getConnectionCount() {  
　　　　return m_notUsedConnection.size() + m_usedUsedConnection.size();  
　　}  
 
　　public static String getUrl() {  
　　　　return m_url;  
　　}  
 
　　public static void setUrl(String url) {  
　　　　if (url == null) {  
　　　　　　return;  
　　　　}  
　　　　m_url = url.trim();  
　　}  
 
　　public static String getUser() {  
　　　　return m_user;  
　　}  
 
　　public static void setUser(String user) {  
　　　　if (user == null) {  
　　　　　　return;  
　　　　}  
　　　　m_user = user.trim();  
　　}  
 
　　public static String getPassword() {  
　　　　return m_password;  
　　}  
 
　　public static void setPassword(String password) {  
　　　　if (password == null) {  
　　　　　　return;  
　　　　}  
　　　　m_password = password.trim();  
　　}  
 
}  
 
class ConnectionWrapper implements InvocationHandler {  
　　private final static String CLOSE_METHOD_NAME = "close";  
　　public Connection connection = null;  
　　private Connection m_originConnection = null;  
　　public long lastAccessTime = System.currentTimeMillis();  
　　Throwable debugInfo = new Throwable("Connection initial statement");  
 
　　ConnectionWrapper(Connection con) {  
　　　　this.connection = (Connection) Proxy.newProxyInstance(  
　　　　　　con.getClass().getClassLoader(),  
　　　　　　con.getClass().getInterfaces(), this);  
　　　　m_originConnection = con;  
　　}  
 
　　void close() throws SQLException {  
　　　　m_originConnection.close();  
　　}  
 
　　public Object invoke(Object proxy, Method m, Object[] args) throws Throwable {  
　　　　Object obj = null;  
　　　　if (CLOSE_METHOD_NAME.equals(m.getName())) {  
　　　　　　SimpleConnetionPool.pushConnectionBackToPool(this);  
　　　　}  
　　　　else {  
　　　　　　obj = m.invoke(m_originConnection, args);  
　　　　}  
　　　　lastAccessTime = System.currentTimeMillis();  
　　　　return obj;  
　　}  
} 

使用方法

public class TestConnectionPool{  
　　public static void main(String[] args) {  
　　　　SimpleConnetionPool.setUrl(DBTools.getDatabaseUrl());  
　　　　SimpleConnetionPool.setUser(DBTools.getDatabaseUserName());  
　　　　SimpleConnetionPool.setPassword(DBTools.getDatabasePassword());  
 
　　　　Connection con = SimpleConnetionPool.getConnection();  
　　　　Connection con1 = SimpleConnetionPool.getConnection();  
　　　　Connection con2 = SimpleConnetionPool.getConnection();  
 
　　　　//do something with con ...  
 
　　　　try {  
　　　　　　con.close();  
　　　　} catch (Exception e) {}  
 
　　　　try {  
　　　　　　con1.close();  
　　　　} catch (Exception e) {}  
 
　　　　try {  
　　　　　　con2.close();  
　　　　} catch (Exception e) {}  
 
　　　　con = SimpleConnetionPool.getConnection();  
　　　　con1 = SimpleConnetionPool.getConnection();  
　　　　try {  
　　　　　　con1.close();  
　　　　} catch (Exception e) {}  
 
　　　　con2 = SimpleConnetionPool.getConnection();  
　　　　SimpleConnetionPool.printDebugMsg();  
 
　　}  
} 

运行测试程序后打印JDBC数据库连接池中Connection状态，以及正在使用的没有关闭Connection信息。

【编辑推荐】

1. 谈谈优化JDBC数据库编程
2. 实例说明对MySQL的JDBC连接设置
3. 浅谈如何利用JSP网页中JDBC代码连接MySQL
4. 浅谈JDBC代码如何重复使用
5. 如何进行Jython数据库插入(JDBC)