数据库连接池

数据库连接池的工作原理

对于共享资源，有一个很著名的设计模式：资源池(resource pool)。
该模式正是为解决资源频繁分配、释放所造成的问题。数据库连接池的基本思想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，当需要建立数据库连接时，只需要从缓冲池中取出一个了，使用完毕后再放回去。我们可以通过设定连接池最大数来防止系统无尽的与数据库连接。更为重要的是我们可以通过连接池的管理机制监视数据库连接使用数量，使用情况，为系统开发，测试以及性能调整提供依据。

连接池的相关问题分析：

1、并发问题。
　　为了使连接管理服务具有最大的通用性，必须考虑多线程环境，并发问题。这个问题相对比较好解决，因为各个语言自身提供了并发管理的支持，比如java c#等，使用synchronized(java) lock(c#)等关键字确保线程同步。

2、事务管理。
　　我们知道，事务具有原子性，此时要求对数据库操作符合“ALL-ALL-NOTHING”原则，即对于一组sql语句要么全做，要么全不做。我们知道当两个线程共用一个连接connection对象时，而且各自都有自己的事务要处理时，对于连接池是一个很头疼的问题，因为即使connection类提供了相应的事务支持，可是我们仍然不能确定那个数据库操作对应那个事务。知识由于我们的两个线程都在进行事务操作。为此我们可以使用每一个事物独占一个连接来实现，虽然这种方法有点浪费连接池资源但是可以大大降低事务管理的复杂性。

3、连接池的分配与释放
　　连接池的分配与释放，对系统的性能有很大的影响。合理的分配与释放，可以提高连接的复用度，从而降低建立新连接的开销，同时还可以加快用户的访问速度。
　　对于连接的管理可使用一个List。即把已经创建的连接都放入List中去统一管理。每当用户请求一个连接时，系统检查这个List中有没有可以分配的连接。如果有就把那个最合适的连接分配给他（如何能找到最合适的连接文章将在关键议题中指出）；如果没有就抛出一个异常给用户，List中连接是否可以被分配由一个线程来专门管理捎后我会介绍这个线程的具体实现。

连接池的主要优点：
1）减少连接的创建时间，连接池中的连接是已准备好的，可以重复使用的，获取后可以直接访问数据库，因此减少了连接创建的次数和时间。

2）简化的编程模式。当使用连接池时，每一个单独的线程能够像创建自己的JDBC连接一样操作，允许用户直接使用JDBC编程技术。

3）控制资源的使用。如果不使用连接池，每次访问数据库都需要创建一个连接，这样系统的稳定性受系统的连接需求影响很大，很容易产生资源浪费和高负载异常。连接池能够使性能最大化，将资源利用控制在一定的水平之下。连接池能控制池中的链接数量，增强了系统在大量用户应用时的稳定性。

J2EE服务器启动时会建立一定数量的池连接，并一直维持不少于此数目的池连接。

调用：客户端程序需要连接时，池驱动程序会返回一个未使用的池连接并将其表记为 忙。如果当前没有空闲连接，池驱动程序就新建一定数量的连接，新建连接的数量有配置参数决定。

释放：当使用的池连接调用完成后，池驱动程序将此连接表记为空闲， 其他调用就可以使用这个连接。

最大维持连接数：没有任何请求时在连接池中可以存在的连接数
最大连接数：连接池中最多可以存在的连接个数。
最大等待时间：当断开连接时，超过最大维持连接数的连接不会马上销毁，最大等待时间过后它才会销毁。
连接池是将已经创建好的连接保存在池中，当有请求来时，直接使用已经创建好的连接对数据库进行访问。这样省略了创建连接和销毁连接的过程。

 

现在假设：最大维持连接数是10，最大连接数是20，最大等待时间是10000（毫秒）

其过程：最开始在连接池中有10个连接（最大连接数），当有用户申请连接时，其将一个连接分配用户，直到连接池中的10个连接全都分配出去，当第11个用户申请连接时，它将创建第11个连接并分配给该用户，直到把第20个连接（最大连接数）分配给第20个用户，当第21个用户申请连接时，它需要等待，直到前面的20个用户中某一个断开了连接，才会把那个连接分配给第21个用户，当用户断开连接时（第11至20个连接），该连接不会立刻被释放而是需要等待10000毫秒（最大等待时间），才被释放，当没有用户连接时，连接池内还保持10个连接。

 

参考：

https://www.cnblogs.com/newpanderking/p/3875749.html
https://blog.csdn.net/anglekill/article/details/6276257