JDBC（三）数据库连接池（DBCP、C3P0）
前言
这段时间状态有一点浮躁，希望自己静下心来。还有特别多的东西还没有学懂。需要学习的东西非常的多，加油！
一、JDBC复习
Java Data Base Connectivity，java数据库连接，在需要存储一些数据，或者拿到一些数据的时候，就需要往数据库里存取数据。那么java如何连接数据库呢？需要哪些步骤？
1.1、注册驱动
1）什么是驱动
驱动就是JDBC实现类，通俗点讲，就是能够连接到数据库功能的东西就是驱动，由于市面上有很多数据库，Oracle、MySql等等，所以java就有一个连接数据库的实现规
范接口，定义一系列的连接数据库接口(java.sql.Driver接口)，但是不提供实现，而每个数据库厂家来提供这些接口的具体实现，这样一来，不管使用的是什么数据库，我
们开发者写的代码都是相同的，就不必因为数据库的不同，而写法不同，唯一的不同就是数据库驱动不一样，使用mysql，那么就必须使用mysql的驱动，使用Oracle就必
须使用oracle的驱动实现类。
看下面mysql连接数据的原理图，看看驱动是在哪里，起什么作用？
2）DriverManager，一个工具类，是用于操作管理JDBC实现类的
原始写法：DriverManager.register(new Driver()); //因为使用的是MySql，所以在导包时就需要导入com.mysql.jdbc.Driver 现在写法：Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); //不用导包，会执行com.mysql.jdbc.Driver类中的静态代码块，其静态代码块的内容为 static { try { java.sql.DriverManager.registerDriver(new Driver()); } catch (SQLException E) { throw new RuntimeException("Can't register driver!"); } }
分析：
会发现第二种加载驱动的方法的底层其实就是第一种加载驱动。为什么要这样呢？原因很简单， 第一种是硬编程，直接将数据库驱动给写死了，无法扩展，如果使用第一
种，那么连接的数据库只能是mysql，因为导包导的是mysql的驱动包，如果换成Oracle，就会报错，需要在代码中将Oracle的驱动包导入，这样很麻烦，而第二种写法就不
一样了，第二种是使用的字符串方法注册驱动的，我们只需要将该字符串提取到一个配置文件中，以后想换成oracle数据库，只需要将该字符串换成oracle驱动的类全名即可
，而不需要到代码中去修改什么东西。
1.2、获取连接
使用DriverManage来获得连接，因为DriverManager是驱动实现类的管理者
Connection conn = DriverManager.getConnection(url,user,password);
url:确定数据库服务器的位置，端口号，数据库名
jdbc:mysql://localhost:3306/db
user:登录名称，默认root
password:密码，默认root
这里只是说mysql，别的数据库，url格式就不同了。
MySQL jdbc:mysql://localhost:3306/db 默认端口是3306，粗体为连接时使用的数据库名
Oracle jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:db 默认端口号1521
DB2 jdbc:db2://localhost:6789/db 默认端口号6789
SQLServer jdbc:microsoft:sqlserver://localhost:1433;databaseName=db 默认端口号1433
SQLServer 2005 jdbc:sqlserver://localhost:1433;databaseName=db 默认端口号1433
1.3、获取执行sql对象，PreparedStatement对象
通过Connection对象获取Statement或者PraparedStament对象(使用它)处理sql
1）Statement
Statement st = conn.createStatement(); //获取sql语句执行对象
st.excuteUpdate(sql); //执行增删改语句
st.excuteQuery(sql); //执行查询语句
sql语句必须是完整的。
2）PraparedStatment
sql语句可以不是完整的，可以将参数用?替代，然后在预编译后加入未知参数
PraparedStatment ps = conn.prapareStatement(sql); //获取sql语句执行对象praparedStatment
赋值
ps.setInt(Index,value); ps.setString(index,value); //可以设置很多中类型，index从1开始，代表sql语句中的第几个未知参数，
ps.excuteUpdate(); //执行增删改语句
ps.excuteQuery(sql); //执行查询语句
这两个的区别，常使用的是PraparedStatment对象，因为它可以预编译，效率高，可以设置参数等等优点。
1.4、获取结果集对象
int count = ps.excuteUpdate(); //执行增删改的sql语句时，返回一个int类型的整数，代表数据库表影响的行数，
Result result = ps.excuteQuery(); //执行查询sql语句时，返回一个结果集对象，该对象装着所有查询到的数据信息，一行一行的存储数据库表信息。
1.5、处理结果集
对查询到的Result结果进行处理，拿到所有数据，并封装成对象。
while(rs.next()){ 获取行数据的第一种方式 rs.getString(index);//index代表第几列，从1开始 获取行数据的第二中方式 rs.getString(string); //string：代表字段名称。 }
总结：java的JDBC就分为5步，4个属性
属性：driver、url、user、password
五步：
注册驱动、获取连接、获取执行sql语句对象、获取结果集对象、处理结果。
二、JDBC的CURD操作
创建（Create）、更新（Update）、读取（Retrieve）和删除（Delete）操作
查询所有(读取Retrieve)
2.1、查询所有记录读取（Retrieve）
@Test public void findAll() throws Exception{ //1 注册驱动 Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); //2 获得连接 Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test", "root", "root"); //3语句执行者，sql语句 Statement st = conn.praparedStatement("select * from t_user"); //4 执行查询语句 ResultSet rs = st.executeQuery(); //5处理数据 // * 如果查询多个使用，使用while循环进行所有数据获取 // * 技巧：如果查询结果最多1条，使用 if(rs.next()) { 查询到了 } else { 没有数据 } while(rs.next()){ int id = rs.getInt(1); String username = rs.getString(2); String password =rs.getString(3); System.out.print(id + ", "); System.out.print(username + ", "); System.out.println(password); } //6释放资源 rs.close(); st.close(); conn.close(); }
2.2、增加操作(创建Create)
@Test public void save() throws Exception{ //1 注册驱动 Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); //2 获得连接 Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test", "root", "root"); //3语句执行者 Statement st = conn.praparedStatement("insert into t_user(username,password) values(?,?)"); //3.1赋值 st.setString(1,"xiaoming"); st.setString(2,"123"); //4 执行DML语句 int r = st.executeUpdate(); //5处理数据 System.out.println(r); //6释放资源 //rs.close(); st.close(); conn.close(); }
2.3、更新操作 （Update）
@Test public void update() throws Exception{ //1 注册驱动 Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); //2 获得连接 Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test", "root", "root"); //3语句执行者 Statement st = conn.praparedStatement("update t_user set username = ？ where id = ？ "); //3.1赋值参数 st.setString(1,"xiaoye"); st.setInt(2,2); //4 执行DML语句 int r = st.executeUpdate(); //5处理数据 System.out.println(r); //6释放资源 //rs.close(); st.close(); conn.close(); }
2.4、删除操作（delete）
@Test public void delete() throws Exception{ //1 注册驱动 Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); //2 获得连接 Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test", "root", "root"); //3语句执行者 Statement st = conn.praparedStatement("delete from t_user where id = ?"); //3.1赋值参数 st.setInt(1,2); //4 执行DML语句 int r = st.executeUpdate(); //5处理数据 System.out.println(r); //6释放资源 //rs.close(); st.close(); conn.close(); }
也可以用我前面写的JDBC连接的工具类去连接！
三、数据库连接池
在上面，我们在进行CRUD时，一直重复性的写一些代码，比如最开始的注册驱动，获取连接代码，一直重复写，通过编写一个获取连接的工具类后，解决了这个问题，但是又
会出现新的问题，每进行一次操作，就会获取一个连接，用完之后，就销毁，就这样一直新建连接，销毁连接，新建，销毁，连接Connection 创建与销毁 比较耗时的。所以应
该要想办法解决这个问题？
解决方法：
连接池就是为了解决这个问题而出现的一个方法，为了提高性能，开发连接池，连接池中一直保持有n个连接，供调用者使用，调用者用完返还给连接池，继续给别的调用
者使用，比如连接池中一开始就有10个连接，当有5个用户拿走了5个连接后，池中还剩5个，当第6个用户在去池中拿连接而前面5个连接还没归还时，连接池就会新建一个
连接给第六个用户，让池中一直能够保存最少5个连接，而当这样新建了很多连接后，用户归还连接回来时，会比原先连接池中的10个连接更多，连接池就会设置一个池中
最大空闲的连接数，如果超过了这个数，就会将超过的连接给释放掉，连接池就是这样工作的。
3.1、连接池概述
数据库连接池负责分配、管理和释放数据库连接，它允许应用程序重复使用一个现有的数据库连接，而不是再重新建立一个；释放空闲时间超过最大空闲时间的数据库连接来避
免因为没有释放数据库连接而引起的数据库连接遗漏。这项技术能明显提高对数据库操作的性能。
3.2、比较应用程序直接获取连接和使用连接池
1）应用程序直接获取连接
缺点：用户每次请求都需要向数据库获得链接，而数据库创建连接通常需要消耗相对较大的资源，创建时间也较长。
假设网站一天10万访问量，数据库服务器就需要创建10万次连接，极大的浪费数据库的资源，并且极易造成数据库服务器内存溢出、宕机。
2）使用连接池连接
目的：解决建立数据库连接耗费资源和时间很多的问题，提高性能。
四、常用的数据库连接池
现在很多WEB服务器(Weblogic, WebSphere, Tomcat)都提供了DataSoruce的实现，即连接池的实现。通常我们把DataSource的实现，按其英文含义称之为数据源，
数据源中都包含了数据库连接池的实现。
也有一些开源组织提供了数据源的独立实现：
DBCP 数据库连接池
C3P0 数据库连接池
实际应用时不需要编写连接数据库代码，直接从数据源获得数据库的连接。程序员编程时也应尽量使用这些数据源的实现，以提升程序的数据库访问性能。
DBCP、C3P0、tomcat内置连接池(JNDI)是我们开发中会用到的。
4.1、DBCP连接池
1）概述
DBCP 是 Apache 软件基金组织下的开源连接池实现，使用DBCP数据源，应用程序应在系统中增加如下两个 jar 文件：
Commons-dbcp.jar：连接池的实现
Commons-pool.jar：连接池实现的依赖库
Tomcat 的连接池正是采用该连接池来实现的。该数据库连接池既可以与应用服务器整合使用，也可由应用程序独立使用。
1）获取连接的两种方式
两种方式获得连接，使用配置文件，不使用配置文件
1.1）不使用配置文件，自己手动设置参数
第一：导包
第二：测试例子
package com.zyh.util; import java.sql.Connection; import java.sql.PreparedStatement; import java.sql.ResultSet; import java.sql.SQLException; import org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource; public class TestDBCP { public static void main(String[] args) { Connection conn = TestDBCP.getConnection(); try { String sql = "select id,name,price from book"; PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql); ResultSet rs = ps.executeQuery(); while(rs.next()){ String id = rs.getString(1); String name = rs.getString(2); double price = rs.getDouble(3); System.out.println("id="+id+",name="+name+",price="+price); System.out.println("-------------------------"); } } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } public static Connection getConnection(){ //创建核心类 BasicDataSource bds = new BasicDataSource(); //配置4个基本参数 bds.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver"); bds.setUrl("jdbc:mysql:///book"); bds.setUsername("root"); bds.setPassword("654321"); //管理连接配置 bds.setMaxActive(50); //最大活动数 bds.setMaxIdle(20); //最大空闲数 bds.setMinIdle(5); //最小空闲数 bds.setInitialSize(10); //初始化个数 //获取连接 try { Connection conn = bds.getConnection(); return conn; } catch (SQLException e) { throw new RuntimeException(e); } } }
1.2）使用配置文件，参数写入配置文件中即可，也就是通过配置文件来配置驱动、用户名、密码、等信息
第一：导包
和上面的一样的
第二：导入配置文件dbcpconfig.properties
#连接设置 driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver url=jdbc:mysql://localhost:3306/book username=root password=654321 #<!-- 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=gbk #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=READ_UNCOMMITTED
第三：获取连接，测试例子
package com.zyh.util; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.sql.Connection; import java.sql.PreparedStatement; import java.sql.ResultSet; import java.sql.SQLException; import java.util.Properties; import javax.sql.DataSource; import org.apache.commons.dbcp.BasicDataSourceFactory; public class TestDBCPPro { public static void main(String[] args) { Connection conn = TestDBCPPro.getConnection(); try { String sql = "select id,name,price from book"; PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql); ResultSet rs = ps.executeQuery(); while(rs.next()){ String id = rs.getString(1); String name = rs.getString(2); double price = rs.getDouble(3); System.out.println("id="+id+",name="+name+",price="+price); System.out.println("-------------------------"); } } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } public static Connection getConnection(){ //通过类加载器获取指定配置文件的输入流，TestDBCPPro是一个类名 InputStream in = TestDBCPPro.class.getClassLoader().getResourceAsStream("dbcpconfig.properties"); Properties properties = new Properties(); try { properties.load(in); //加载配置文件，获得配置信息 DataSource ds = BasicDataSourceFactory.createDataSource(properties); Connection conn = ds.getConnection(); return conn; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return null; } }
1.3）编写一个数据源工具类
package com.zyh.util; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.net.URL; import java.sql.Connection; import java.sql.ResultSet; import java.sql.SQLException; import java.sql.Statement; import java.util.Properties; import javax.imageio.stream.FileImageInputStream; import javax.sql.DataSource; import org.apache.commons.dbcp.BasicDataSourceFactory; public class DBCPUtils { private static DataSource ds = null; static{ Properties prop = new Properties(); try { prop.load(DBCPUtils.class.getClassLoader().getResourceAsStream("dbcpconfig.properties"));//根据DBCPUtil的classes的路径，加载配置文件 ds = BasicDataSourceFactory.createDataSource(prop);//得到一个数据源 } catch (Exception e) { throw new ExceptionInInitializerError("初始化错误，请检查配置文件"); } } public static Connection getConnection(){ try { return ds.getConnection(); } catch (SQLException e) { throw new RuntimeException("服务器忙。。。"); } } public static void release(Connection conn,Statement stmt,ResultSet rs){ //关闭资源 if(rs!=null){ try { rs.close(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } rs = null; } if(stmt!=null){ try { stmt.close(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } stmt = null; } if(conn!=null){ try { conn.close();//关闭 } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } conn = null; } } }
4.2、C3P0
1）导包
2）从配置信息中获取 配置文件必须为xml（c3p0-config.xml）
<c3p0-config>
<!-- 默认配置，如果没有指定则使用这个配置 -->
<default-config>
<property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property>
<property name="jdbcUrl">jdbc:mysql://localhost:3306/book</property>
<property name="user">root</property>
<property name="password">654321</property>
<property name="checkoutTimeout">30000</property>
<property name="idleConnectionTestPeriod">30</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>
<user-overrides user="test-user">
<property name="maxPoolSize">10</property>
<property name="minPoolSize">1</property>
<property name="maxStatements">0</property>
</user-overrides>
</default-config>
<!-- 命名的配置 -->
<named-config name="jxpx">
<property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property>
<property name="jdbcUrl">jdbc:mysql://localhost:3306/myums</property>
<property name="user">root</property>
<property name="password">root</property>
<!-- 如果池中数据连接不够时一次增长多少个 -->
<property name="acquireIncrement">5</property>
<property name="initialPoolSize">20</property>
<property name="minPoolSize">10</property>
<property name="maxPoolSize">40</property>
<property name="maxStatements">0</property>
<property name="maxStatementsPerConnection">5</property>
</named-config>
</c3p0-config>
从配置文件中看，需要注意一个地方，一个是default-config，一个是name-config，两者都区别在于创建核心类对象时，如果将name-config作为参数传进去，
那么将会调用name-config下的配置信息，否则将调用default-config下的配置信息，
两种方式使用c3p0，加参数，使用named-config 的配置信息，不加参数，自动加载配置信息，加载的是default-config中的信息。
//1 c3p0...jar 将自动加载配置文件。规定：WEB-INF/classes (src) c3p0-config.xml,也就是将配置文件放在src下就会自动加载。 //ComboPooledDataSource dataSource = new ComboPooledDataSource(); //自动从配置文件 <default-config> ComboPooledDataSource dataSource = new ComboPooledDataSource(); //手动指定配置文件 <named-config name="jxpx"> Connection conn = dataSource.getConnection(); System.out.println(conn);
3）编写一个数据源工具类
这个工具类的xml是：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <c3p0-config> <default-config> <property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property> <property name="jdbcUrl">jdbc:mysql://localhost:3306/book/property> <property name="user">root</property> <property name="password">654321</property> <property name="initialPoolSize">10</property> <property name="maxIdleTime">30</property> <property name="maxPoolSize">100</property> <property name="minPoolSize">10</property> </default-config> </c3p0-config>
工具类
package com.zyh.util; import java.beans.PropertyVetoException; import java.sql.Connection; import java.sql.ResultSet; import java.sql.SQLException; import java.sql.Statement; import javax.sql.DataSource; import com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource; public class C3P0Util { //得到一个数据源 private static DataSource dataSource = new ComboPooledDataSource(); //从数据源中得到一个连接对象 public static Connection getConnection(){ try { return dataSource.getConnection(); } catch (SQLException e) { throw new RuntimeException("服务器错误"); } } public static void release(Connection conn,Statement stmt,ResultSet rs){ //关闭资源 if(rs!=null){ try { rs.close(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } rs = null; } if(stmt!=null){ try { stmt.close(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } stmt = null; } if(conn!=null){ try { conn.close();//关闭 } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } conn = null; } } }
4.3、用JavaWeb服务器管理数据源：Tomcat
开发JavaWeb应用，必须使用一个JavaWeb服务器，JavaWeb服务器都内置数据源。
Tomcat：（DBCP）
数据源只需要配置服务器即可。
配置数据源的步骤：
1）拷贝数据库连接的jar到tomcatlib目录下
2）配置数据源XML文件
a)如果把配置信息写在tomcat下的conf目录的context.xml中，那么所有应用都能使用此数据源。
b)如果是在当前应用的META-INF中创建context.xml, 编写数据源，那么只有当前应用可以使用。
<Context> <Resource name="jdbc/datasource" auth="Container" type="javax.sql.DataSource" username="root" password="654321" driverClassName="com.mysql.jdbc.Driver" url="jdbc:mysql://localhost:3306/book" maxActive="8" maxIdle="4"/> </Context>
在servlet中进行测试：
Context initCtx = new InitialContext(); Context envCtx = (Context) initCtx.lookup("java:comp/env"); //path dataSource = (DataSource)envCtx.lookup("jdbc/datasource"); //context.xml中resource的name
注意：此种配置下，驱动jar文件需放置在tomcat的lib下
扩展：
JNDI技术介绍：
1）JNDI(Java Naming and Directory Interface)，Java命名和目录接口，它对应于J2SE中的javax.naming包。
2）这套API的主要作用在于：
它可以把Java对象放在一个容器中（JNDI容器），并为容器中的java对象取一个名称，以后程序想获得Java对象，只需通过名称检索即可。
3）其核心API为Context，它代表JNDI容器，其lookup方法为检索容器中对应名称的对象。
