手写数据库连接池

  1.  相信很多人看这篇文章已经知道连接池是用来干什么的？没错，数据库连接池就是为数据库连接建立一个“缓冲池”，预先在“缓冲池”中放入一定数量的连接欸，当需要建立数据库连接时，从“缓冲池”中取出一个，使用完毕后再放进去。这样的好处是，可以避免频繁的进行数据库连接占用很多的系统资源。

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  2.  常见的数据库连接池有：dbcp,c3p0,阿里的Druid。好了，闲话不多说，本篇文章旨在加深大家对连接池的理解。这里我选用的数据库是MySQL。

  3.  先讲讲连接池的流程：

1. 首先要有一份配置文件吧！我们在日常的项目中使用数据源时，需要配置数据库驱动，数据库用户名，数据库密码，连接。这四个角色万万不可以少。

相信很多人看这篇文章已经知道连接池是用来干什么的？没错，数据库连接池就是为数据库连接建立一个“缓冲池”，预先在“缓冲池”中放入一定数量的连接欸，当需要建立数据库连接时，从“缓冲池”中取出一个，使用完毕后再放进去。这样的好处是，可以避免频繁的进行数据库连接占用很多的系统资源。
常见的数据库连接池有：dbcp,c3p0,阿里的Druid。好了，闲话不多说，本篇文章旨在加深大家对连接池的理解。这里我选用的数据库是mysql。
先讲讲连接池的流程：
首先要有一份配置文件吧！我们在日常的项目中使用数据源时，需要配置数据库驱动，数据库用户名，数据库密码，连接。这四个角色万万不可以少。

#文件名：db.properties
jdbc.driver=com.mysql.jdbc.Driver
jdbc.url=jdbc:mysql://localhost:3306/ssm
jdbc.username=root
jdbc.password=lfdy
jdbc.initSize=3
jdbc.maxSize=10
#是否启动检查
jdbc.health=true
#检查延迟时间
jdbc.delay=3000
#间隔时间
jdbc.period=3000
jdbc.timeout=100000

2. 我们要根据上述的配置文件db.properties编写一个类，并加载其属性

public class GPConfig {
    private String driver;
    private String url;
    private String username;
    private String password;
    private String initSize;
    private String maxSize;
    private String health;
    private String delay;
    private String period;
    private String timeout;

　//省略set和get方法//编写构造器，在构造器中对属性进行初始化
    public GPConfig() {
        Properties prop = new Properties();
        //maven项目中读取文件好像只有这中方式
        InputStream stream = this.getClass().getResourceAsStream("/resource/db.properties");
        try {
            prop.load(stream);
            //在构造器中调用setter方法，这里属性比较多，我们肯定不是一步一步的调用，建议使用反射机制
            for(Object obj : prop.keySet()){
                //获取形参，怎么获取呢?这不就是配置文件的key去掉，去掉什么呢？去掉"jdbc."
                String fieldName = obj.toString().replace("jdbc.", "");
                Field field = this.getClass().getDeclaredField(fieldName);
                Method method = this.getClass().getMethod(toUpper(fieldName), field.getType());
                method.invoke(this, prop.get(obj));
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
   
    //读取配置文件中的key,并把他转成正确的set方法
    public String toUpper(String fieldName){
        char[] chars = fieldName.toCharArray();
        chars[0] -=32;    //如何把一个字符串的首字母变成大写
        return "set"+ new String(chars);
    }
}

3.好了，我们配置文件写好了，加载配置文件的类也写好了，接下来写什么呢？回忆一下，我们在没有连接池前，是不是用Class.forName(),getConnection等等来连接数据库的？所以，我们接下来编写一个类，这个类中有创建连接，获取连接的方法。

public class GPPoolDataSource {
   
    //加载配置类
    GPConfig config = new GPConfig();
   
    //写一个参数，用来标记当前有多少个活跃的连接
    private AtomicInteger currentActive = new AtomicInteger(0);
   
    //创建一个集合，干嘛的呢？用来存放连接，毕竟我们刚刚初始化的时候就需要创建initSize个连接
    //并且，当我们释放连接的时候，我们就把连接放到这里面
    Vector freePools = new Vector<>();
   
    //正在使用的连接池
    Vector usePools = new Vector<>();
   
    //构造器中初始化
    public GPPoolDataSource(){
        init();
    }

    //初始化方法
    public void init(){
        try {
            //我们的jdbc是不是每次都要加载呢？肯定不是的，只要加载一次就够了
            Class.forName(config.getDriver());
            for(int i = 0; i < Integer.valueOf(config.getInitSize());i++){
                Connection conn = createConn();
                freePools.add(conn);
            }
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        check();
    }
   
    //创建连接
    public synchronized Connection createConn(){
        Connection conn = null;
        try {
            conn = DriverManager.getConnection(config.getUrl(), config.getUsername(), config.getPassword());
            currentActive.incrementAndGet();
            System.out.println("创建一个连接, 当前的活跃的连接数目为："+ currentActive.get()+" 连接："+conn);
           
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return conn;
    }
    /**
     * 创建连接有了，是不是也应该获取连接呢？
     * @return
     */
    public synchronized GPPoolEntry getConn(){
        Connection conn = null;
        if(!freePools.isEmpty()){
            conn = freePools.get(0);
            freePools.remove(0);
        }else{
            if(currentActive.get() < Integer.valueOf(config.getMaxSize())){
                conn = createConn();
            }else{
                try {
                    System.out.println("连接池已经满了，需要等待...");
                    wait(1000);
                    return getConn();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        GPPoolEntry poolEntry = new GPPoolEntry(conn, System.currentTimeMillis());
        //获取连接干嘛的？不就是使用的吗？所以，每获取一个，就放入正在使用池中
        usePools.add(poolEntry);
        return poolEntry;
    }
   
   
    /**
     * 创建连接，获取连接都已经有了，接下来就是该释放连接了
     */
    public synchronized void release(Connection conn){
        try {
            if(!conn.isClosed() && conn != null){
                freePools.add(conn);
            }
            System.out.println("回收了一个连接，当前空闲连接数为："+freePools.size());
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
   
    //定时检查占用时间超长的连接，并关闭
    private void check(){
        if(Boolean.valueOf(config.getHealth())){
            Worker worker = new Worker();
            new java.util.Timer().schedule(worker, Long.valueOf(config.getDelay()), Long.valueOf(config.getPeriod()));
        }
    }
   
    class Worker extends TimerTask{
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("例行检查...");
            for(int i = 0; i < usePools.size();i++){
                GPPoolEntry entry = usePools.get(i);
                long startTime = entry.getUseStartTime();
                long currentTime = System.currentTimeMillis();
                if((currentTime-startTime)>Long.valueOf(config.getTimeout())){
                    Connection conn = entry.getConn();
                    try {
                        if(conn != null && !conn.isClosed()){
                            conn.close();
                            usePools.remove(i);
                            currentActive.decrementAndGet();
                            System.out.println("发现有超时连接，强行关闭，当前活动的连接数："+currentActive.get());
                        }
                    } catch (SQLException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
    }
}

4.在上述的check()方法中，要检查是否超时，所以我们需要用一个包装类

public class GPPoolEntry {
   
    private Connection conn;
    private long useStartTime;
    public Connection getConn() {
        return conn;
    }
    public void setConn(Connection conn) {
        this.conn = conn;
    }
    public long getUseStartTime() {
        return useStartTime;
    }
    public void setUseStartTime(long useStartTime) {
        this.useStartTime = useStartTime;
    }
   
    public GPPoolEntry(Connection conn, long useStartTime) {
        super();
        this.conn = conn;
        this.useStartTime = useStartTime;
    }
}

5.好了，万事具备，我们写一个测试类测试一下吧

public class GPDataSourceTest {

    public static void main(String[] args) {

        GPPoolDataSource dataSource = new GPPoolDataSource();

        Runnable runnable = () -> {
            Connection conn = dataSource.getConn().getConn();
            System.out.println(conn);
        };

        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
        for (int i = 0; i < 60; i++) {
            executorService.submit(runnable);
        }
        executorService.shutdown();
    }

}

4.好了，我给下我的结果：

 5.总结下，这个手写连接池部分，其实我也是学习的别人的，所以有很多东西不熟悉，也有许多漏洞，现在我先说下我需要完善的地方：

• • 反射机制

  • 读取properties文件

  • 线程池

  • 线程

  • 集合Vector