概念
池：一个高级的集合体(集合存储元素 + 管理方式–>提高效率),是对外提供同一种类型对象的集合,如(线程池、数据库连接池)
特性：复用性(每条连接可重复使用),隔离性(每条连接一个时间内只能由一个线程获取)！！ 连接池功能： 1.最大限度的满足并发复用,提高响应效率 2.大大的节省了服务器资源,(一定程度上)减少大量初始化问题代码实现：
1.POOL Interface设计思想
一对外提供复用连接包装内<—[pool]—>一对内创建连接
//抽取连接池架构接口public interface MyPool {//对外提供可复用连接包装内PooledConnection getConnection();//对内创建连接void createConnections(int count);}
2.PooledConnection
为自定义连接池包装类bean(原生的Connection没有复用的标志,若不close回收掉,则不能判断该connection是否在用情况)
成员变量://表示繁忙标志 复用的标志 线程安全private boolean busy = false;//真正的sql 连接connection(java.sql.Connection)private Connection con;//只是用来测试当前connectionName,便于观察private String connName;
public boolean isBusy() {
return busy; }public void setBusy(boolean busy) {
this.busy = busy; }public Connection getCon() {
return con; }public void setCon(Connection con) {
this.con = con; }public String getConnName() {
return connName; }public void setConnName(String connName) {
this.connName = connName; }
对外提供关闭方法
// 将该连接置为不可用,而不是真正关掉连接public void close() { this.busy = false;}
对外提供一个简单的测试方法，也就是获得了连接之后，就可以使用statement进行执行Sql语句；
public ResultSet queryBySql(String sql) { Statement sttm = null; ResultSet rs = null; try { sttm = con.createStatement(); rs = sttm.executeQuery(sql); //System.out.println("当前连接编号是:" + connName); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } return rs;}
上面一个简单的PooledConnection连接包装类就完成了,主要功能就如之前所说的一样,将DriverManager获取的Connection进行包装使其可复用(连接不是用完就关掉),隔离性由一个简单的标志位属性busy决定(当busy为false时,表明该连接空闲可用,为true则表示该连接已被使用)
3.MyPoolImpl(重点关键实现类)为Pool的实现类
功能：
1.初始化数据连接driver 2.初始化连接池容量(扩容容量) 3.获取连接单个连接 成员变量private static String driver = null;private static String url = null;private static String user = null;private static String password = null;/**连接池中管道参数**/private static int initCount = 5;private static int stepSize = 10;private static int poolMaxSize = 55;private static int expandTime = 0;
/**线程安全集合,用来放(可复用)数据库连接管道(集合之前用Vector,但在测试的时候发现多线程并发出错了ConcurrentModificationException)这个还要仔细研究一下**///连接池private static CopyOnWriteArrayListpooledCons = new CopyOnWriteArrayList ();
几个重要实现方法
1.注册driver(根据配置文件properties文件修改初始化参数JdbcUtil操作)private void init() { InputStream inStream = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties"); Properties properties = new Properties(); try { properties.load(inStream); } catch (IOException e) { //若这里抛出异常则下面不运行 e.printStackTrace(); } this.driver = properties.getProperty("jdbc_driver"); this.url = properties.getProperty("jdbc_url"); this.user = properties.getProperty("jdbc_username"); this.password = properties.getProperty("jdbc_password"); if(Integer.valueOf(properties.getProperty("initCount")) > 0) { this.initCount = Integer.valueOf(properties.getProperty("initCount")); }else if(Integer.valueOf(properties.getProperty("stepSize")) > 0) { this.stepSize = Integer.valueOf(properties.getProperty("stepSize")); }else if(Integer.valueOf(properties.getProperty("poolMaxSize")) > 0) { this.poolMaxSize = Integer.valueOf(properties.getProperty("poolMaxSize")); } //准备创建DriverManager try { Driver dbDriver = (Driver) Class.forName(this.driver).newInstance(); DriverManager.registerDriver(dbDriver); } catch (Exception e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } //获取连接,用create方法获取 /**DriverManager.getConnection(url, user, password);**/ this.createConnections(initCount); } 2.初始化连接池容量(也就是实现Pool Interface的方法创建连接连接池)
所有的Console都是为了便于观察@Overridepublic void createConnections(int count) { //this.expandTime++; //System.out.println("第"+expandTime+"次扩容,扩容量为:"+count); if((pooledConnections.size() + count) <= poolMaxSize) { for(int i = 0;i < count ;i++) { try { //获取连接放入线程安全的连接池中 Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password); PooledConnection pooledConnection = new PooledConnection(conn,false,String.valueOf(i)); this.pooledConnections.add(pooledConnection); //System.out.println("初始化"+(i + 1) + "个连接"); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } } System.out.println("当前连接池连接数量:"+ pooledConnections.size()); System.out.println("最大连接池数量为:"+ this.poolMaxSize);}
3.1 对外提供获取连接包装类(也是实现Interface的方法)
@Overridepublic PooledConnection getConnection() { //spring思想要拿连接,先判断管道集合中是否有连接 if(this.pooledConnections.size() == 0) { System.out.println("连接池没有连接！"); //如果没有就手动再建一把连接池 this.createConnections(initCount); } PooledConnection connection = getRealConnection(); //如果还是没有拿到,说明全部线程都处于busy状态,得扩容 while(connection == null) { this.createConnections(stepSize); connection = getRealConnection(); try { //拿到连接等待一会,防止连接又被别的线程抢夺 Thread.sleep(50); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } return connection;} 3.2 真正的获取连接包装类getRealConnection()
//同步方法,真正的获取连接(连接包装内包括:connection和标志位busy)private synchronized PooledConnection getRealConnection() { for(PooledConnection conn:pooledConnections) { //判断该连接是否已被占用 if(!conn.isBusy()) { //false为可用(空闲),true为占用(繁忙) Connection connection = conn.getConnection(); try { //判断该连接是否在设定时间连接通数据库(连接通为true) if(!connection.isValid(2000)) { connection = DriverManager.getConnection(url, user, password); } } catch (SQLException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } conn.setBusy(true); return conn; } } //如果连接池中的连接都被占用,则返回null,由调用函数处理(即扩容) return null;}
以上连接池实现大致功能就完成了,主要包涵初始化注册,连接池扩容和获取连接方法
4.连接池管理类对象的封装PoolManager
public class PoolManager {private PoolManager(){}/** * 内部类单利模式 伪造类加载器加载原理:实现线程安全问题(类加载器加载内部类实例是互斥特性) */private static class createPool { private static MyPoolImpl poolImpl = new MyPoolImpl();}public static MyPool getInstace() { return createPool.poolImpl;}}
特性:每个线程对类加载内部类实例时是互斥
测试
测试类Test.class
测试主方法//测试2000条线程 jdk1.8 内部类用lambda表达示public static void main(String[] args) { for(int i =0; i < 2000; i++) { new Thread(() -> selectDate()).start(); }}
测试方法selectDate()
成员变量public static MyPool myPool = PoolManager.getInstace();//方法加了synchronized之后,连接池不扩容了???public static void selectDate() { PooledConnection connection = myPool.getConnection(); String sql = "select * from t_area"; ResultSet rs = connection.queryBySql(sql); try { while(rs.next()) { String name = rs.getString("name"); Integer id = rs.getInt("id"); //System.out.println("当前线程:"+ Thread.currentThread().getName() +",id:"+ id + ",name" + name); } } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } connection.close();}
问题:
1.myPoolImpl类中连接池的集合问题用线程安全的Vector,在多次测试中出现Java ConcurrentModificationException 异常 2.当在测试方法selectDate()上加了synchronized之后,连接池不扩容问题???,相关锁问题还不够了解 3.运行观测问题:扩容的连接数量远远大于了实际运行使用的数量(基本上就是0-10号连接在用)???