基于lucene的案例开发：数据库连接池

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通过java程序去连接数据库时，使用的协议是TCP/IP协议，TCP/IP协议需要进行3次握手。如果每一次数据库操作都需要创建一个新的连接，都要进行3次握手，这是十分浪费资源的，程序的效率也不是很高。为了解决这个问题，我们想可不可以自己维护一些数据库连接，需要数据库操作的时候，直接使用这其中的一个连接，用完了，在还给它，这样的话就不需要每次数据库操作都创建一个新的连接了。这种思维模式就是今天的博客主题数据库连接池。

基本原理

连接池技术的核心思想是：连接复用，通过建立一个数据库连接池以及一套连接使用、分配、管理策略，使得该连接池中的连接可以得到高效、安全的复用，避免了数据库连接频繁建立、关闭的开销。另外，由于对JDBC中的原始连接进行了封装，从而方便了数据库应用对于连接的使用（特别是对于事务处理），提高了开发效率，也正是因为这个封装层的存在，隔离了应用的本身的处理逻辑和具体数据库访问逻辑，使应用本身的复用成为可能。连接池主要由三部分组成（如下图所示）：连接池的建立、连接池中连接的使用管理、连接池的关闭。

连接池实现

这里的介绍的连接池是proxool，这里对其做了进一步的封装，使数据库操作更加简单。

DBPool

DBPool类用于指定数据库连接池的配置文件，源程序如下：

 /**
 *@Description:  数据库连接池配置
 */
package com.lulei.db.manager;  

import org.apache.log4j.Logger;

import com.lulei.util.ClassUtil;

public class DBPool {
	private static DBPool dbPool = null;
	private String poolPath;
	private static Logger log = Logger.getLogger(DBPool.class);
	private static String path = ClassUtil.getClassRootPath(DBPool.class);

	public static DBPool getDBPool(){
		if (dbPool == null){
			synchronized(DBPool.class){
				if (dbPool == null){
					dbPool = new DBPool();
				}
			}
		}
		return dbPool;
	}

	private DBPool(){

	}

	/**
	 * @param poolPath
	 * @Author: lulei
	 * @Description: 设置数据库连接池配置文件路径
	 */
	public void setPoolPath(String poolPath){
		this.poolPath = poolPath;
	}

	/**
	 * @return
	 * @Author: lulei
	 * @Description: 返回数据库连接池配置文件路径
	 */
	protected String getPoolPath(){
		//如果没有指定配置文件，则使用默认配置文件
		if (poolPath == null){
			poolPath = path + "proxool.xml";
			log.info("Database's poolpath is null, use default path:" + poolPath);
		}
		return poolPath;
	}
}

在配置文件中，参数介绍如下：

fatal-sql-exception: 它是一个逗号分割的信息片段.当一个SQL异常发生时,他的异常信息将与这个信息片段进行比较.如果在片段中存在,那么这个异常将被认为是个致命错误(Fatal SQL Exception ).这种情况下,数据库连接将要被放弃.无论发生什么,这个异常将会被重掷以提供给消费者.用户最好自己配置一个不同的异常来抛出.

fatal-sql-exception-wrapper-class:正如上面所说,你最好配置一个不同的异常来重掷.利用这个属性,用户可以包装SQLException,使他变成另外一个异常.这个异常或者继承SQLException或者继承字RuntimeException.proxool自带了2个实现:‘org.logicalcobwebs.proxool.FatalSQLException‘ 和‘org.logicalcobwebs.proxool.FatalRuntimeException‘ .后者更合适.

house-keeping-sleep-time: house keeper 保留线程处于睡眠状态的最长时间,house keeper 的职责就是检查各个连接的状态,并判断是否需要销毁或者创建.

house-keeping-test-sql:  如果发现了空闲的数据库连接.house keeper 将会用这个语句来测试.这个语句最好非常快的被执行.如果没有定义,测试过程将会被忽略。

injectable-connection-interface: 允许proxool实现被代理的connection对象的方法.

injectable-statement-interface: 允许proxool实现被代理的Statement 对象方法.

injectable-prepared-statement-interface: 允许proxool实现被代理的PreparedStatement 对象方法.

injectable-callable-statement-interface: 允许proxool实现被代理的CallableStatement 对象方法.

jmx: 略

jmx-agent-id: 略

jndi-name: 数据源的名称

maximum-active-time: 如果housekeeper 检测到某个线程的活动时间大于这个数值.它将会杀掉这个线程.所以确认一下你的服务器的带宽.然后定一个合适的值.默认是5分钟.

maximum-connection-count: 最大的数据库连接数.

maximum-connection-lifetime: 一个线程的最大寿命.

minimum-connection-count: 最小的数据库连接数

overload-without-refusal-lifetime: 略

prototype-count: 连接池中可用的连接数量.如果当前的连接池中的连接少于这个数值.新的连接将被建立(假设没有超过最大可用数).例如.我们有3个活动连接2个可用连接,而我们的prototype-count是4,那么数据库连接池将试图建立另外2个连接.这和 minimum-connection-count不同. minimum-connection-count把活动的连接也计算在内.prototype-count 是spare connections 的数量.

recently-started-threshold:  略

simultaneous-build-throttle:  略

statistics:  连接池使用状况统计。 参数“10s,1m,1d”

statistics-log-level:  日志统计跟踪类型。 参数“ERROR”或 “INFO”

test-before-use: 略

test-after-use: 略

trace: 如果为true,那么每个被执行的SQL语句将会在执行期被log记录(DEBUG LEVEL).你也可以注册一个ConnectionListener (参看ProxoolFacade)得到这些信息.

verbose: 详细信息设置。 参数 bool 值

在本例中数据库连接池配置文件如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE properties SYSTEM "http://java.sun.com/dtd/properties.dtd">
<proxool-config>
<proxool>
    <alias>novelSelect</alias>
   	<driver-url><![CDATA[jdbc:mysql://172.20.37.73:3306/novel?characterEncoding=utf-8]]></driver-url>
    <driver-class>com.mysql.jdbc.Driver</driver-class>
    <driver-properties>
      <property name="user" value="root"/>
      <property name="password" value="root"/>
    </driver-properties>
     <house-keeping-sleep-time>900000</house-keeping-sleep-time>
	 <maximum-active-time>500000</maximum-active-time>
	 <maximum-connection-count>40</maximum-connection-count>
	 <minimum-connection-count>4</minimum-connection-count>
    <house-keeping-test-sql>select 1</house-keeping-test-sql>
    <prop key="hibernate.connection.release_mode">after_transaction</prop>
</proxool>
<proxool>
    <alias>novelEdit</alias>
   	<driver-url><![CDATA[jdbc:mysql://172.20.37.73:3306/novel?characterEncoding=utf-8]]></driver-url>
    <driver-class>com.mysql.jdbc.Driver</driver-class>
    <driver-properties>
      <property name="user" value="root"/>
      <property name="password" value="root"/>
    </driver-properties>
     <house-keeping-sleep-time>900000</house-keeping-sleep-time>
	 <maximum-active-time>500000</maximum-active-time>
	 <maximum-connection-count>10</maximum-connection-count>
	 <minimum-connection-count>4</minimum-connection-count>
    <house-keeping-test-sql>select 1</house-keeping-test-sql>
    <prop key="hibernate.connection.release_mode">after_transaction</prop>
</proxool>
</proxool-config>

DBManager

DBManager在系统中是单例模式，在初始化只需要简单的两句代码：

			JAXPConfigurator.configure(DBPool.getDBPool().getPoolPath(), false);
			Class.forName("org.logicalcobwebs.proxool.ProxoolDriver");

获取数据库连接也只是简单的一句代码：

return DriverManager.getConnection(poolName);

DBManager源代码如下：

 /**
 *@Description: 数据库连接池管理
 */
package com.lulei.db.manager;  

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;

import org.logicalcobwebs.proxool.configuration.JAXPConfigurator;

public class DBManager {

	private static DBManager dBManager = null;

	private DBManager(){
		try {
			JAXPConfigurator.configure(DBPool.getDBPool().getPoolPath(), false);
			Class.forName("org.logicalcobwebs.proxool.ProxoolDriver");
		} catch (Exception  e){
			e.printStackTrace();
		}
	}

	/**
	 * @return DBManager
	 * @Author: lulei
	 * @Description: 获取数据库连接池管理对象
	 */
	protected static DBManager getDBManager(){
		if (dBManager == null){
			synchronized(DBManager.class){
				if (dBManager == null){
					dBManager = new DBManager();
				}
			}
		}
		return dBManager;
	}

	/**
	 * @param poolName
	 * @return Connection
	 * @throws SQLException
	 * @Author: lulei
	 * @Description: 获取数据库链接
	 */
	protected Connection getConnection(String poolName) throws SQLException{
		return DriverManager.getConnection(poolName);
	}
}

DBOperation

为了简化数据库的操作，对数据库操作进行再一次封装成DBOperation类。在setPres方法中，这里只做了几种简单的数据类型，关于其他复杂的数据类型可以根据项目需要添加。源代码如下：

 /**
 *@Description: 数据库操作
 */
package com.lulei.db.manager;  

import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
import java.util.HashMap;

import org.apache.log4j.Logger;

public class DBOperation {

	private static Logger log = Logger.getLogger(DBOperation.class);
	private Connection conn = null;
	private String poolName;

	/**
	* @param poolName
	 */
	public DBOperation(String poolName){
		this.poolName = poolName;
	}

	/**
	 * @throws SQLException
	 * @Author: lulei
	 * @Description: 获取Connection
	 */
	private void open() throws SQLException{
		this.conn = DBManager.getDBManager().getConnection(poolName);
	}

	/**
	 * @Author: lulei
	 * @Description: 关闭Connection
	 */
	public void close() {
		try {
			if (this.conn != null) {
				this.conn.close();
			}
		} catch (SQLException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
	}

	/**
	 * @param sql组装的sql字符串
	 * @param params传入的参数
	 * @throws SQLException
	 * @throws ClassNotFoundException
	 * @Author: lulei
	 * @Description: 组装PreparedStatement
	 */
	private PreparedStatement setPres(String sql, HashMap<Integer, Object> params) throws SQLException, ClassNotFoundException{
		if (null != params) {
			if (0 < params.size()){
				PreparedStatement pres = this.conn.prepareStatement(sql);
				for (int i = 1; i <= params.size(); i++){
					if (params.get(i).getClass() == Class.forName("java.lang.String")){
						pres.setString(i, params.get(i).toString());
					} else if (params.get(i).getClass() == Class.forName("java.lang.Integer")){
						pres.setInt(i, (Integer) params.get(i));
					} else if (params.get(i).getClass() == Class.forName("java.lang.Boolean")){
						pres.setBoolean(i, (Boolean) params.get(i));
					} else if (params.get(i).getClass() == Class.forName("java.lang.Float")){
						pres.setFloat(i, (Float) params.get(i));
					} else if (params.get(i).getClass() == Class.forName("java.lang.Double")){
						pres.setDouble(i, (Double) params.get(i));
					} else if (params.get(i).getClass() == Class.forName("java.lang.Long")){
						pres.setLong(i, (Long) params.get(i));
					} else if (params.get(i).getClass() == Class.forName("java.sql.Date")){
						pres.setDate(i, java.sql.Date.valueOf(params.get(i).toString()));
					} else {
						log.info("not found class : " + params.get(i).getClass().toString());
						return null;
					}
				}
				return pres;
			}
		}
		return null;
	}

	/**
	 * @param sql
	 * @return int
	 * @throws SQLException
	 * @Author: lulei
	 * @Description: executeUpdate
	 */
	protected int executeUpdate(String sql) throws SQLException{
		this.open();
		Statement state = this.conn.createStatement();
		int re = state.executeUpdate(sql);
		return re;
	}

	/**
	 * executeUpdate
	 * @param sql
	 * @param params
	 * @return int
	 * @throws SQLException
	 * @throws ClassNotFoundException
	 * @Author: lulei
	 * @Description:
	 */
	protected int executeUpdate(String sql, HashMap<Integer, Object> params) throws SQLException, ClassNotFoundException{
		this.open();
		PreparedStatement pres = setPres(sql, params);
		int re = 0;
		if (null != pres) {
			re = pres.executeUpdate();
		}
		return re;
	}

	/**
	 * getGeneratedKeys
	 * @param sql
	 * @return ResultSet
	 * @throws SQLException
	 * @Author: lulei
	 * @Description:
	 */
	protected ResultSet getGeneratedKeys(String sql) throws SQLException{
		this.open();
		Statement state = this.conn.createStatement();
		state.executeUpdate(sql, Statement.RETURN_GENERATED_KEYS);
		ResultSet re = state.getGeneratedKeys();
		return re;
	}

	/**
	 * getGeneratedKeys
	 * @param sql
	 * @param params
	 * @return ResultSet
	 * @throws SQLException
	 * @throws ClassNotFoundException
	 * @Author: lulei
	 * @Description:
	 */
	protected ResultSet getGeneratedKeys(String sql, HashMap<Integer, Object> params) throws SQLException, ClassNotFoundException{
		this.open();
		PreparedStatement pres = setPres(sql, params);
		if (null != pres) {
			pres.executeUpdate(sql, Statement.RETURN_GENERATED_KEYS);
			ResultSet re = pres.getGeneratedKeys();
			return re;
		}
		return null;
	}

	/**
	 * @param sql
	 * @return ResultSet
	 * @throws SQLException
	 * @Author: lulei
	 * @Description: executeQuery
	 */
	protected ResultSet executeQuery(String sql) throws SQLException{
		this.open();
		Statement state = this.conn.createStatement();
		ResultSet re = state.executeQuery(sql);
		return re;
	}

	/**
	 * @param sql
	 * @param params
	 * @return ResultSet
	 * @throws SQLException
	 * @throws ClassNotFoundException
	 * @Author: lulei
	 * @Description: executeQuery
	 */
	protected ResultSet executeQuery(String sql, HashMap<Integer, Object> params) throws SQLException, ClassNotFoundException{
		this.open();
		PreparedStatement pres = setPres(sql, params);
		if (null != pres) {
			ResultSet re = pres.executeQuery();
			return re;
		}
		return null;
	}
}

DBServer

DBServer对数据库的增删该查操作进行进一步的细化，源代码如下：

 /**
 *@Description:  增删改查四个数据库操作接口
 */
package com.lulei.db.manager;  

import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.util.HashMap;

public class DBServer {

	private DBOperation dBOperation;

	/**
	* @param poolName
	* @Description: 在使用该类之前，请保证函数DBPool.getDBPool().setPoolPath()已经运行
	 */
	public DBServer(String poolName){
		dBOperation = new DBOperation(poolName);
	}

	/**
	 * @Author: lulei
	 * @Description: 释放链接，在执行完数据库操作，必须执行此命令
	 */
	public void close(){
		dBOperation.close();
	}

	/**
	 * @param table
	 * @param columns
	 * @param params
	 * @return int
	 * @throws SQLException
	 * @throws ClassNotFoundException
	 * @Author: lulei
	 * @Description: insert 执行完此命令后，执行close()操作
	 */
	public int insert(String table, String columns, HashMap<Integer, Object> params) throws SQLException, ClassNotFoundException{
		String sql = insertSql(columns, table);
		return dBOperation.executeUpdate(sql, params);
	}

	/**
	 * @param sql
	 * @return int
	 * @throws SQLException
	 * @Author: lulei
	 * @Description: insert 执行完此命令后，执行close()操作
	 */
	public int insert(String sql) throws SQLException {
		return dBOperation.executeUpdate(sql);
	}

	/**
	 * @param table
	 * @param columns
	 * @param params
	 * @return ResultSet
	 * @throws SQLException
	 * @throws ClassNotFoundException
	 * @Author: lulei
	 * @Description: insertGetGeneratedKeys 执行完此命令后，执行close()操作
	 */
	public ResultSet insertGetGeneratedKeys(String table, String columns, HashMap<Integer, Object> params) throws SQLException, ClassNotFoundException{
		String sql = insertSql(columns, table);
		return dBOperation.getGeneratedKeys(sql, params);
	}

	/**
	 * @param sql
	 * @return ResultSet
	 * @throws SQLException
	 * @Author: lulei
	 * @Description: insertGetGeneratedKeys 执行完此命令后，执行close()操作
	 */
	public ResultSet insertGetGeneratedKeys(String sql) throws SQLException{
		return dBOperation.getGeneratedKeys(sql);
	}

	/**
	 * @param table
	 * @param condition
	 * @return int
	 * @throws SQLException
	 * @Author: lulei
	 * @Description: delete 执行完此命令后，执行close()操作
	 */
	public int delete(String table, String condition) throws SQLException{
		if(null == table){
			return 0;
		}
		String sql = "delete from " + table + " " + condition;
		return dBOperation.executeUpdate(sql);
	}

	/**
	 * @param sql
	 * @return int
	 * @throws SQLException
	 * @Author: lulei
	 * @Description: delete 执行完此命令后，执行close()操作
	 */
	public int delete(String sql) throws SQLException{
		return dBOperation.executeUpdate(sql);
	}

	/**
	 * @param columns
	 * @param table
	 * @param condition
	 * @return ResultSet
	 * @throws SQLException
	 * @Author: lulei
	 * @Description: select 执行完此命令后，执行close()操作
	 */
	public ResultSet select(String columns, String table, String condition) throws SQLException {
		String sql = "select " + columns + " from " + table + " " + condition;
		return dBOperation.executeQuery(sql);
	}

	/**
	 * @param sql
	 * @return ResultSet
	 * @throws SQLException
	 * @Author: lulei
	 * @Description: select 执行完此命令后，执行close()操作
	 */
	public ResultSet select(String sql) throws SQLException{
		return dBOperation.executeQuery(sql);
	}

	/**
	 * @param table
	 * @param columns
	 * @param condition
	 * @param params
	 * @return int
	 * @throws SQLException
	 * @throws ClassNotFoundException
	 * @Author: lulei
	 * @Description: update 执行完此命令后，执行close()操作
	 */
	public int update(String table, String columns, String condition, HashMap<Integer, Object> params) throws SQLException, ClassNotFoundException{
		String sql = updateString(table, columns, condition);
		return dBOperation.executeUpdate(sql, params);
	}

	/**
	 * @param sql
	 * @return int
	 * @throws SQLException
	 * @Author: lulei
	 * @Description:  update 执行完此命令后，执行close()操作
	 */
	public int update(String sql) throws SQLException{
		return dBOperation.executeUpdate(sql);
	}

	/**
	 * @param table
	 * @param columns
	 * @param condition
	 * @return String
	 * @Author: lulei
	 * @Description: 组装updateString
	 */
	private String updateString(String table, String columns, String condition) {
		if (null == columns || null == table) {
			return "";
		}
		String[] column = columns.split(",");
		StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder("update ");
		stringBuilder.append(table);
		stringBuilder.append(" set ");
		stringBuilder.append(column[0]);
		stringBuilder.append("=?");
		for (int i = 1; i < column.length; i++){
			stringBuilder.append(", ");
			stringBuilder.append(column[i]);
			stringBuilder.append("=?");
		}
		stringBuilder.append(" ");
		stringBuilder.append(condition);
		return stringBuilder.toString();
	}

	/**
	 * @param columns
	 * @param table
	 * @return String
	 * @Author: lulei
	 * @Description: 组装insertSql
	 */
	private String insertSql(String columns, String table){
		if (null == columns || null == table) {
			return "";
		}
		int colNum = columns.split(",").length;
		StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder("insert into ");
		stringBuilder.append(table);
		stringBuilder.append(" (");
		stringBuilder.append(columns);
		stringBuilder.append(") values (?");
		for (int i = 1; i < colNum; i++) {
			stringBuilder.append(",?");
		}
		stringBuilder.append(")");
		return stringBuilder.toString();
	}
}

下面是的使用事例是其他项目中的一个例子，这里可以简单的看下，代码如下：

	public boolean support(String docNo){
		DBServer dbServer = new DBServer(dbPoolName);
		String editTime = System.currentTimeMillis() + "";
		String sql = "update " + SolutionTable.tableName + " set " + SolutionTable.support + "=" + SolutionTable.support + "+1, " + SolutionTable.editTime + "='"+ editTime+"' where " +SolutionTable.docNo + "='" + docNo + "'";
		try {
			return dbServer.update(sql) > 0;
		} catch (SQLException e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			dbServer.close();
		}
		return false;
	}

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