JavaWeb 后端 <十> 之 数据池 C3P0 DPCB JNDI

一、数据库连接池原理：（理解）

//模拟数据库连接池的原理
public class ConnectionPoolDemo {
	private static List<Connection> pool = new ArrayList<Connection>();
	static{
		try {
			for(int i=0;i<10;i++){
				Connection conn = JdbcUtil.getConnection();//创建的新连接
				pool.add(conn);
			}
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
	//从池中取出一个链接
	public synchronized static Connection getConnection(){
		if(pool.size()>0){
			Connection conn = pool.remove(0);
			return conn;
		}else{
			throw new RuntimeException("服务器真忙");
		}
	}
	//把链接还回池中
	public static void release(Connection conn){
		pool.add(conn);
	}
	
}

 

二、编写数据源（DataSource）（很重要）

编写一个类实现javax.sql.DataSource

public class MyDataSource1 implements DataSource {
	
	private static List<Connection> pool = Collections.synchronizedList(new ArrayList<Connection>());
	static{
		try {
			for(int i=0;i<10;i++){
				Connection conn = JdbcUtil.getConnection();//创建的新连接
				pool.add(conn);
			}
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
	
	//从池中获取链接  >  com.mysql.jdbc.Connection
	public Connection getConnection() throws SQLException {
		if(pool.size()>0){
			Connection conn = pool.remove(0);
			MyConnection1 mconn = new MyConnection1(conn,pool);
			return mconn;
		}else{
			throw new RuntimeException("服务器真忙");
		}
	}

	
	
	
	
	public PrintWriter getLogWriter() throws SQLException {
		return null;
	}

	public void setLogWriter(PrintWriter out) throws SQLException {

	}

	public void setLoginTimeout(int seconds) throws SQLException {

	}

	public int getLoginTimeout() throws SQLException {
		return 0;
	}

	public <T> T unwrap(Class<T> iface) throws SQLException {
		return null;
	}

	public boolean isWrapperFor(Class<?> iface) throws SQLException {
		return false;
	}

	
	public Connection getConnection(String username, String password)
			throws SQLException {
		return null;
	}
	
	
}

三、编程的难点：（设计模式）

难点：用一个实现了javax.sql.DataSource类的实例时，用户如果调用Connection.close()方法，会把链接关闭，失去了连接池的意义。

明确一个问题：用户得到Connection的实现是：数据库驱动对Connection接口的实现。因此，调用的close方法都是数据库驱动的，它会把链接给关闭。（这不是我们要的，我们要把该链接换回池中）。

解决方案：改写驱动原有的close方法。对已知类的某个/某些方法进行功能上的改变，有以下几种编码方案：

a、继承：此处行不通。

到底针对哪个驱动的实现写子类（很多）

数据库驱动对Connection接口的实现类，不允许被继承

丢失了原有对象的信息。捡了芝麻丢了西瓜。

b、装饰（包装）设计模式：（基础IO）

保持被包装对象的原有信息，又可以对某个/某些方法进行改写。

口诀：

1、编写一个类，实现与被包装类（数据库驱动对Connection的实现）相同的接口。（使这个类和数据库的驱动实现有着相同的行为）

2、定义一个变量，引用被包装类的实例。

3、定义构造方法，传入被包装类的实例。

4、对于要改写的方法，编写自己的代码即可。

5、对于不需要改写的方法，调用原有对象的对应方法。

//目前要包装的是：com.mysql.jdbc.Connection

//1、编写一个类，实现与被包装类（数据库驱动对Connection的实现）相同的接口。（使这个类和数据库的驱动实现有着相同的行为）
public class MyConnection implements Connection {
//	2、定义一个变量，引用被包装类的实例
	private Connection conn;//引用具体的数据库驱动
	
	private List<Connection> pool;
	
//	3、定义构造方法，传入被包装类的实例。
	public MyConnection(Connection conn,List<Connection> pool){//依赖注入
		this.conn = conn;
		this.pool = pool;
	}
	//把链接还回池中
//	4、对于要改写的方法，编写自己的代码即可。
	public void close() throws SQLException {
		pool.add(conn);
	}
	public Statement createStatement() throws SQLException {
		return conn.createStatement();
	}
	//5、对于不需要改写的方法，调用原有对象的对应方法。
	public <T> T unwrap(Class<T> iface) throws SQLException {
		return conn.unwrap(iface);
	}

c、默认适配器：（为了后来做准备）

//默认的适配器
/*
本身也是一个包装类，但并没有对任何的方法进行改写
1、编写一个类，实现与被包装类（数据库驱动对Connection的实现）相同的接口。（使这个类和数据库的驱动实现有着相同的行为）
2、定义一个变量，引用被包装类的实例。
3、定义构造方法，传入被包装类的实例。
4、全部调用原有对象的对应方法
 */
public class ConnectionAdapter implements Connection {
	private Connection conn;
	public ConnectionAdapter(Connection conn){
		this.conn = conn;
	}
	public <T> T unwrap(Class<T> iface) throws SQLException {
		return conn.unwrap(iface);
	}

	public boolean isWrapperFor(Class<?> iface) throws SQLException {
		return conn.isWrapperFor(iface);
	}

 

/*
这也是包装：对ConnectionAdapter进行包装。

包装类即是被包装类的包装，又是他的子类。

1、编写一个类，继承已经是包装类的类。
2、定义一个变量，引用被包装类的实例。
3、定义构造方法，传入被包装类的实例。
4、覆盖掉需要改写的方法
 */
public class MyConnection1 extends ConnectionAdapter {
	private Connection conn;
	private List<Connection> pool;
	public MyConnection1(Connection conn,List<Connection> pool){
		super(conn);
		this.conn = conn;
		this.pool = pool;
	}
	public void close() throws SQLException {
		pool.add(conn);
	}
	
}

 

d、动态代理：（很重要 AOP--Aspect-Oriented Programming 核心技术）

l  基于接口的动态代理：Proxy

如果一个类没有实现任何的接口，此种代理就不能使用了。

package com.itheima.proxy;

public interface Human {
	void sing(float money);
	void dance(float money);
}

 

package com.itheima.proxy;

public class SpringBrother implements Human {

	public void sing(float money) {
		System.out.println("拿到钱："+money+"开唱");
	}

	public void dance(float money) {
		System.out.println("拿到钱："+money+"开跳");
	}

}

 

package com.itheima.proxy;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

public class Client1 {

	public static void main(String[] args) {
		final Human sb = new SpringBrother();
		
		//代理人:如何动态产生代理人
		
		/*
		ClassLoader loader:动态代理，必须有字节码class。加到内存中运行，必须有类加载器。固定：和被代理人用的是一样的
        Class<?>[] interfaces:代理类要实现的接口，要和被代理对象有着相同的行为。固定：和被代理人用的是一样的
        InvocationHandler h:如何代理。他是一个接口。策略设计模式。
        
		 */
		//产生代理类，得到他的实例
		Human proxyMan = (Human)Proxy.newProxyInstance(sb.getClass().getClassLoader(), 
				sb.getClass().getInterfaces(), 
				new InvocationHandler() {
					//匿名内部类，完成具体的代理策略
					//调用代理类的任何方法，都会经过该方法。  拦截
			
					/*
					 Object proxy:对代理对象的引用。
					 Method method:当前执行的方法
					 Object[] args:当前方法用到的参数
					 
					 
					 返回值：当前调用的方法的返回值
					 */
					public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
							throws Throwable {
						//判断出场费
						if("sing".equals(method.getName())){
							//唱歌
							float money = (Float)args[0];
							if(money>10000){
								method.invoke(sb, money/2);
							}
						}
						if("dance".equals(method.getName())){
							//唱歌
							float money = (Float)args[0];
							if(money>20000){
								method.invoke(sb, money/2);
							}
						}
						return null;
					}
				}
		);
		proxyMan.sing(20000);
		proxyMan.dance(100000);
	}

}

 

l  基于子类的动态代理：CGLIB

前提：被代理类的要求

1、不能是final的

2、必须是public的

package com.itheima.cglib;

public class SpringBrother{

	public void sing(float money) {
		System.out.println("拿到钱："+money+"开唱");
	}

	public void dance(float money) {
		System.out.println("拿到钱："+money+"开跳");
	}

}

 

package com.itheima.cglib;

import java.lang.reflect.Method;

import net.sf.cglib.proxy.Callback;
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;

public class Client1 {

	public static void main(String[] args) {
		
		final SpringBrother sb = new SpringBrother();
		
		//产生sb的代理：
		/*
		Class type:代理类的父类型
		Callback cb:回调，如何代理
		 */
		SpringBrother proxy = (SpringBrother) Enhancer.create(SpringBrother.class,new MethodInterceptor(){

			public Object intercept(Object proxy, Method method, Object[] args,
					MethodProxy arg3) throws Throwable {
				//判断出场费
				if("sing".equals(method.getName())){
					//唱歌
					float money = (Float)args[0];
					if(money>10000){
						method.invoke(sb, money/2);
					}
				}
				if("dance".equals(method.getName())){
					//唱歌
					float money = (Float)args[0];
					if(money>20000){
						method.invoke(sb, money/2);
					}
				}
				return null;
			}
		});
		System.out.println(proxy instanceof SpringBrother);
		proxy.dance(100000);
		proxy.sing(50000);
		
	}

}

 

比如普通的JavaBean就可能没有实现任何的接口。代理类是被代理类的子类。

四、开源数据源的使用：（很重要，非常简单）

1、DBCP:

Apache组织开发的。DBCP：DataBase Connection Pool，对数据源的一种实现。

a、拷贝jar包

b、编写配置文件

dbcpconfig.properties

#连接设置
driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql://localhost:3306/test
username=root
password=sorry

#<!-- 初始化连接 -->
initialSize=10

#最大连接数量
maxActive=50

#<!-- 最大空闲连接 -->
maxIdle=20

#<!-- 最小空闲连接 -->
minIdle=5

#<!-- 超时等待时间以毫秒为单位 6000毫秒/1000等于60秒 -->
maxWait=60000


#JDBC驱动建立连接时附带的连接属性属性的格式必须为这样：[属性名=property;] 
#注意："user" 与 "password" 两个属性会被明确地传递，因此这里不需要包含他们。
connectionProperties=useUnicode=true;characterEncoding=utf8

#指定由连接池所创建的连接的自动提交（auto-commit）状态。
defaultAutoCommit=true

#driver default 指定由连接池所创建的连接的只读（read-only）状态。
#如果没有设置该值，则“setReadOnly”方法将不被调用。（某些驱动并不支持只读模式，如：Informix）
defaultReadOnly=

#driver default 指定由连接池所创建的连接的事务级别（TransactionIsolation）。
#可用值为下列之一：（详情可见javadoc。）NONE,READ_UNCOMMITTED, READ_COMMITTED, REPEATABLE_READ, SERIALIZABLE
defaultTransactionIsolation=REPEATABLE_READ

c、使用即可

public class DBCPUtil {
	private static DataSource dataSource;
	static{
		try {
			InputStream in = DBCPUtil.class.getClassLoader().getResourceAsStream("dbcpconfig.properties");
			Properties props = new Properties();
			props.load(in);
			dataSource = BasicDataSourceFactory.createDataSource(props);
		} catch (Exception e) {
			throw new ExceptionInInitializerError(e);
		}
	}
	
	public static DataSource getDataSource(){
		return dataSource;
	}
	
	public static Connection getConnection(){
		try {
			return dataSource.getConnection();
		} catch (SQLException e) {
			throw new RuntimeException(e);
		}
	}
}

 

2、C3P0：

开源数据源的实现。

c3p0-config.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<c3p0-config>
	<default-config>
		<property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property>
		<property name="jdbcUrl">jdbc:mysql:///test</property>
		<property name="user">root</property>
		<property name="password">sorry</property>
		<property name="initialPoolSize">10</property>
		<property name="maxIdleTime">30</property>
		<property name="maxPoolSize">100</property>
		<property name="minPoolSize">10</property>
		<property name="maxStatements">200</property>
	</default-config> 
	<named-config name="day15">
		<property name="initialPoolSize">10</property>
		<property name="maxIdleTime">30</property>
		<property name="maxPoolSize">100</property>
		<property name="minPoolSize">10</property>
		<property name="maxStatements">200</property>
	</named-config>
</c3p0-config>

 

public class C3P0Util {
	private static ComboPooledDataSource dataSource = new ComboPooledDataSource();
	
	public static DataSource getDataSource(){
		return dataSource;
	}
	
	public static Connection getConnection(){
		try {
			return dataSource.getConnection();
		} catch (SQLException e) {
			throw new RuntimeException(e);
		}
	}
}

 

 

3、更接近实际开发：JNDI管理数据源

JNDI：Java Naming and Directory Interface。属于JavaEE技术之一，目的模仿window系统中的注册表。

a、在服务器中注册JNDI数据源

1、拷贝数据库的驱动到Tomcat\lib目录下

2、在web应用的META-INF目录下建立一个名称为context.xml的配置文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<Context>
	<Resource name="jdbc/test" auth="Container" type="javax.sql.DataSource"
               maxActive="20" maxIdle="5" maxWait="10000"
               username="root" password="sorry" driverClassName="com.mysql.jdbc.Driver"
               url="jdbc:mysql://localhost:3306/test"/>
</Context>

 3、获取JNDI容器中的资源

public class JndiDsUtil {
	public static Connection getConnection() throws Exception {
		Context initContext = new InitialContext();
		DataSource ds = (DataSource) initContext
				.lookup("java:/comp/env/jdbc/test");
		Connection conn = ds.getConnection();
		return conn;
	}
}

 

五、编写自己的JDBC框架（为学习DBUtil框架、Spring JDBCTemplate做准备）

1、数据库元信息的获取（为写框架而准备）

元信息：数据库的一些定义信息。比如用的是什么数据库等，表的定义信息等。

 DatabaseMetaData    PreparedStatement    ResultSetMetaData getColumnCount

//数据库元信息的获取
public class Demo {
	//数据库本身信息的获取
	@Test
	public void test1() throws Exception{
		Connection conn = DBCPUtil.getConnection();
		DatabaseMetaData dmd = conn.getMetaData();
		String name = dmd.getDatabaseProductName();//能知道说什么方言
		System.out.println(name);
		int isolation = dmd.getDefaultTransactionIsolation();
		System.out.println(isolation);
	}
	//参数元数据信息：PreparedStatement时
	@Test
	public void test2() throws Exception{
		Connection conn = DBCPUtil.getConnection();
		PreparedStatement stmt = conn.prepareStatement("??????????");
		
		ParameterMetaData pmd = stmt.getParameterMetaData();
		int count = pmd.getParameterCount();
		System.out.println(count);//统计语句中的占位符个数
	}
	//结果集元数据信息：
	@Test
	public void test3()throws Exception{
		Connection conn = DBCPUtil.getConnection();
		PreparedStatement stmt = conn.prepareStatement("select * from account");
		ResultSet rs = stmt.executeQuery();
		ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
		int count = rsmd.getColumnCount();//有几列
		System.out.println(count);
		
		for(int i=0;i<count;i++){
			String fieldName = rsmd.getColumnName(i+1);
			int type = rsmd.getColumnType(i+1);
			System.out.println(fieldName+":"+type);
		}
	}
}

 

2、编写JDBC框架：（策略设计模式）

/**
 * 框架的核心类
 * @author wzhting
 *
 */
public class DBAssist {
	private DataSource dataSource;
	public DBAssist(DataSource dataSource){
		this.dataSource = dataSource;
	}
	//写：添加、删除、修改
	//params参数要和sql中的占位符对应
	public void update(String sql,Object...params) {
		Connection conn = null;
		PreparedStatement stmt = null;
		ResultSet rs = null;
		try{
			conn = dataSource.getConnection();
			stmt = conn.prepareStatement(sql);
			//设置参数
				//得到sql中的参数
				ParameterMetaData pmd = stmt.getParameterMetaData();
				int count = pmd.getParameterCount();
				if(count>0){
					if(params==null){
						throw new RuntimeException("必须传入参数的值");
					}
					if(count!=params.length){
						throw new RuntimeException("参数数量不匹配");
					}
					for(int i=0;i<count;i++){
						stmt.setObject(i+1, params[i]);
					}
					
				}
			
			stmt.executeUpdate();
		}catch(Exception e){
			throw new RuntimeException(e);
		}finally{
			release(rs, stmt, conn);
		}
	}
	
	
	//读：查询
	public Object query(String sql,ResultSetHandler rsh,Object...params) {
		Connection conn = null;
		PreparedStatement stmt = null;
		ResultSet rs = null;
		try{
			conn = dataSource.getConnection();
			stmt = conn.prepareStatement(sql);
			//设置参数
				//得到sql中的参数
				ParameterMetaData pmd = stmt.getParameterMetaData();
				int count = pmd.getParameterCount();
				if(count>0){
					if(params==null){
						throw new RuntimeException("必须传入参数的值");
					}
					if(count!=params.length){
						throw new RuntimeException("参数数量不匹配");
					}
					for(int i=0;i<count;i++){
						stmt.setObject(i+1, params[i]);
					}
					
				}
			
			rs = stmt.executeQuery();
			//有结果集，要封装到对象中。策略设计模式
			return rsh.handle(rs);
		}catch(Exception e){
			throw new RuntimeException(e);
		}finally{
			release(rs, stmt, conn);
		}
	}
	
	
	private void release(ResultSet rs,Statement stmt,Connection conn){
		if(rs!=null){
			try {
				rs.close();
			} catch (SQLException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			rs = null;
		}
		if(stmt!=null){
			try {
				stmt.close();
			} catch (SQLException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			stmt = null;
		}
		if(conn!=null){
			try {
				conn.close();
			} catch (SQLException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			conn = null;
		}
	}
}

 

public interface ResultSetHandler {
	/**
	 * 把结果中的数据封装到指定的对象中
	 * @param rs
	 * @return 封装了数据的对象
	 */
	Object handle(ResultSet rs);
}

 

/**
 * 适合只有一条查询结果的情况
 * 封装到JavaBean中
 * 满足约定：数据库字段名和JavaBean字段名保持一致
 * @author wzhting
 *
 */
public class BeanHanlder implements ResultSetHandler {
	
	private Class clazz;//目标类型
	public BeanHanlder(Class clazz){
		this.clazz = clazz;
	}

	public Object handle(ResultSet rs) {
		try {
			if(rs.next()){
				//有记录
				Object bean = clazz.newInstance();//目标对象
				//有多少列，列名和值又是什么？
				ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
				int count = rsmd.getColumnCount();//列数
				for(int i=0;i<count;i++){
					String fieldName = rsmd.getColumnName(i+1);//得到数据库字段名，也就得到了JavaBan的字段名
					Object fieldValue = rs.getObject(fieldName);//字段值
					//通过字段反射
					Field f = clazz.getDeclaredField(fieldName);
					f.setAccessible(true);
					f.set(bean, fieldValue);
				}
				return bean;
			}
			return null;
		} catch (Exception e) {
			throw new RuntimeException(e);
		}
	}

}

 

/**
 * 封装到JavaBean中
 * 满足约定：数据库字段名和JavaBean字段名保持一致
 * @author wzhting
 *
 */
public class BeanListHanlder implements ResultSetHandler {
	
	private Class clazz;//目标类型
	public BeanListHanlder(Class clazz){
		this.clazz = clazz;
	}

	public Object handle(ResultSet rs) {
		try {
			List list = new ArrayList();
			while(rs.next()){
				//有记录
				Object bean = clazz.newInstance();//目标对象
				//有多少列，列名和值又是什么？
				ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
				int count = rsmd.getColumnCount();//列数
				for(int i=0;i<count;i++){
					String fieldName = rsmd.getColumnName(i+1);//得到数据库字段名，也就得到了JavaBan的字段名
					Object fieldValue = rs.getObject(fieldName);//字段值
					//通过字段反射
					Field f = clazz.getDeclaredField(fieldName);
					f.setAccessible(true);
					f.set(bean, fieldValue);
				}
				list.add(bean);
			}
			return list;
		} catch (Exception e) {
			throw new RuntimeException(e);
		}
	}

}