JDBC 连接池 详解(通俗易懂)

目录

一、前言

二、传统连接方式的弊端分析

        1.局限性 : 

        2.几个弊端 : 

三、数据库连接池

        1.基本介绍 : 

        2.示意图如下 : 

        3.连接池种类 : 

四、C3P0连接池

        0.准备工作 : 

        1.方式一 —— 程序中指定相关参数 : 

        2.方式二 —— 通过配置文件 : 

五、Druid(德鲁伊连接池)

        0.准备工作 : 

        1.应用实例 : 

        2.工具类 : 

六、总结


一、前言

  • 第五节内容,up打算和大家分享一下JDBC——连接池相关的内容。
  • 注意事项——代码中的注释也很重要;不要眼高手低;点击文章的侧边栏目录或者文章开头的目录可以进行跳转。
  • 良工不示人以朴,所有文章都会适时补充完善。大家如果有问题都可以在评论区进行交流或者私信up。 感谢阅读!

二、传统连接方式的弊端分析

        1.局限性 : 

        我们知道,JDBC连接MySQL本质上还是走了Socket连接,即网络通讯;当Java程序在同一时间间隔内要与数据库建立较多连接时,会消耗较长的时间,网络开销大

        而且,Java程序通过JDBC连接数据库的最大连接数是有限制的,如果同一时间间隔内Java程序要建立很多与数据库的连接,甚至有多个Java程序都要与数据库建立连接,很可能会把数据库给干爆,导致数据库瘫痪,跑不起来;此时Java程序会抛出"Too many connections"异常

        2.几个弊端 : 

        传统的JDBC连接方式是通过DriverManager类的getConnection方法来获取连接的;每次与数据库建立连接,都需要将获取到的Connection对象加载到内存中,再验证IP地址,用户名和密码等信息(通常消耗0.05~1s 时间,取决于此时计算机的网络卡顿情况和此时的并发线程数)。因此,频繁的建立与数据库的连接会占用很多的系统资源,容易造成服务器崩溃

        每一次建立与数据库的连接后,使用完毕都必须断开连接;否则,如果程序出现异常而未能正常关闭,将导致数据库内存泄漏,最终将导致重启数据库。

        3° 传统获取连接的方式,无法控制实际建立连接的数量,若连接过多,也可能导致内存泄漏,MySQL崩溃。


三、数据库连接池

        1.基本介绍 : 

        数据库连接池是指,在Java程序未和数据库建立连接时,就提前创建好一定数量的连接并放入缓冲池中;当Java程序请求建立数据库连接时,就可以直接从缓冲池中“拿出”建立好的连接来用,用完后取消Java程序对该连接的引用即可,连接本身不会中断,只是“放回”了连接池(动态绑定机制)。

        数据库连接池负责分配,管理和释放数据库连接,它允许用户程序重复使用一个现有的数据库连接,而不是重新建立一个。(即连接池中的连接是公共的,谁都能用,你用完我可以接着用)

        当应用程序向连接池请求的连接数超过最大连接数量时,这些请求将被加入到等待队列中。

        2.示意图如下 : 

        3.连接池种类 : 

        JDBC的数据库连接池使用javax.sql.DataSource来表示,DataSource只是一个接口,该接口通常由第三方来实现。

        C3P0数据库连接池速度相对较慢(只是慢一丢丢),但是稳定性很好,Hibernate,Spring底层用的就是C3P0。

        DBCP数据库连接池,速度比C3P0快,但是稳定性差。

        Proxool数据库连接池,有监控连接池状态的功能,但稳定性仍然比C3P0差一些

        BoneCP数据库连接池,速度较快。

        Druid数据库连接池(德鲁伊连接池),由阿里提供,集DBCP,Proxool,C3P0连接池的优点于一身,是日常项目开发中使用频率最高的数据库连接池。


四、C3P0连接池

        0.准备工作 : 

                去谷歌搜索JDBC C3P0,下载C3P0连接池的jar包,如下图所示 : 

                解压后,在lib目录下可以找到两个jar包,如下图所示 : 

                同之前导入mysql的jar包类似,将C3P0的这两个jar包拷贝到IDEA中存放jar包的目录下,如下图所示 : 

                右键jar包,选择“Add as Library...”将jar加入到项目。 加入成功后可以看到jar包下的子目录,如下图所示 : 

        1.方式一 —— 程序中指定相关参数 : 

                需要用到com.mchange.v2.c3p0包下的ComboPooledDataSource类来创建数据源对象,这个数据源对象可以理解为连接池的管理者,负责管理池内的连接
                创建数据源对象后,通过setXxx方法来设置参数

                我们来测试一下使用C3P0连接池后,对连接效率的提升大不大。up先用传统方式连接MySQL5000次,统计执行时间;然后再使用C3P0连接池方式,连接MySQL5000次,对比两者的执行时间
                先来看看传统方法,TraditionalWay类代码如下 : 

package connection_pool.c3p0;import utils.JDBCUtils;
import java.sql.Connection;public class TraditionalWay {public static void main(String[] args) {long start = System.currentTimeMillis();for (int i = 0; i < 5000; i++) {Connection connection = JDBCUtils.getConnection();JDBCUtils.close(null, null, connection);}long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("传统方式下,连接MySQL5000次需要用时" + (end - start) + "ms");}
}

                运行结果 : 

                足足20多秒,来看看使用C3P0连接池后连接MySQL 5000次需要多次时间,up以C3P0_Demo1类为演示类,代码如下 : 

package connection_pool.c3p0;import com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource;import java.beans.PropertyVetoException;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;
import java.util.Properties;/*** @author : Cyan_RA9* @version : 21.0*/
public class C3P0_Demo1 {public static void main(String[] args) throws IOException, PropertyVetoException, SQLException {//创建数据源对象ComboPooledDataSource comboPooledDataSource = new ComboPooledDataSource();//从properties配置文件中获取相关信息Properties properties = new Properties();properties.load(new FileInputStream("src/api/connection/mysql.properties"));String driver = properties.getProperty("driver");String url = properties.getProperty("url");String user = properties.getProperty("user");String password = properties.getProperty("password");//通过ComboPooledDataSource类的setXxx方法来设置信息comboPooledDataSource.setDriverClass(driver);comboPooledDataSource.setJdbcUrl(url);comboPooledDataSource.setUser(user);comboPooledDataSource.setPassword(password);//设置连接池初始连接数comboPooledDataSource.setInitialPoolSize(10);//设置连接池最大连接数comboPooledDataSource.setMaxPoolSize(50);/*** 初始连接数指连接池被创建后初始化连接的数量;* 最大连接数指连接池内的连接最多50个;* 当50个连接全部被使用时,新的连接请求就会进入等待队列。*/long start = System.currentTimeMillis();for (int i = 0; i < 5000; ++i) {//获取连接Connection connection = comboPooledDataSource.getConnection();//释放资源(仅仅是取消了对连接池内连接的引用,连接本身不受影响。connection.close();}long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("使用C3P0连接池后,连接MySQL5000次需要" + (end - start) + "ms");}
}

                运行结果 : 

                只用了不到1s,性能的提升显而易见。  

        2.方式二 —— 通过配置文件 : 

                C3P0连接池提供了一个配置文件c3p0-config.xml(名称格式固定),包含了连接数据库的常用信息。大家可以去官网下载模板自己写,也可以直接Google找一个现成的。
                up的c3p0-config.xml文件内容如下 (需要更改): 


rootRA9_Cyanjdbc:mysql://localhost:3306/jdbc_excom.mysql.cj.jdbc.Driver20105505233100031051000Testtrue

                然后将c3p0-config.xml配置文件复制到当前的src目录下即可。注意,如果你使用up提供的c3p0-config.xml,一定要修改的是数据库的URL,更改为你要连的数据库的名称以及你要登录的用户名和密码。如下图所示 : 

                有了c3p0-config.xml配置文件后,我们只需要在创建ComboPooledDataSource对象时,传入数据源名称即可
                以C3P0_Demo2类为演示类,仍然测试一下连接MySQL5000次所需要的时间
                代码如下 :

package connection_pool.c3p0;import com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource;import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;public class C3P0_Demo2 {public static void main(String[] args) throws SQLException {ComboPooledDataSource comboPooledDataSource = new ComboPooledDataSource("Cyan");long start = System.currentTimeMillis();for (int i = 0; i < 5000; i++) {Connection connection = comboPooledDataSource.getConnection();connection.close();}long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("通过配置文件设置参数后,C3P0连接池连接5000次MySQL耗时" + (end - start) + "ms");}
}

                运行结果 : 

                可以看到,相比第一种方式时间略微增长,但两者都是一个数量级别,仍然可以说明使用连接池提高了连接效率。 


五、Druid(德鲁伊连接池)

        0.准备工作 : 

                谷歌直接搜Druid.jar下载,有很多教程里都有官方网址,网址如下 : 

https://repo1.maven.org/maven2/com/alibaba/druid/1.2.9/,一直往下拉下载最新版jar包即可(注意是jar包,别下错了)。
                然后,还是老规矩,把下好的jar包复制到IDEA中的存放jar包的目录一份,如下图所示 : 

                接着,导入jar包,导入后效果如下 : 

                同C3P0类似,我们也需要导入Druid连接池的配置文件,配置文件如下 : 

# 驱动名称(连接MySQL)
driverClassName=com.mysql.cj.jdbc.Driver
# 参数?rewriteBatchedStatements=true表示支持批处理机制
url=jdbc:mysql://localhost:3306/jdbc_ex?rewriteBatchedStatements=true
# 用户名,注意这里是按“username”来读取的
username=root
# 用户密码(自己改)
password=RA9_Cyan
# 初始化连接数量
initialSize=10
# 最小连接数量
minIdle = 5
# 最大连接数量
maxActive=50
# 超时时间5000ms(在等待队列中的最长等待时间,若超过,放弃此次请求)
maxWait=5000

                注意,登录用户的信息,以及url一定要自行按需更改!
                同样地,将配置文件复制到当前项目的src目录下,如下图所示 : 

        1.应用实例 : 

                有了配置文件后,我们可以通过jar包中提供的DruidDataSourceFactory类——中的createDataSource(properties)方法,来创建一个指定参数的数据库连接池对象。其实就和之前的C3P0流程差不多,只不过C3P0创建数据源对象时,是传入了数据源的名称。
                以Druid_Demo1类为演示类,代码如下 : 

package connection_pool.druid;import com.alibaba.druid.pool.DruidDataSourceFactory;import javax.sql.DataSource;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.sql.Connection;
import java.util.Properties;public class Druid_Demo1 {public static void main(String[] args) throws Exception {//加载配置文件Properties properties = new Properties();properties.load(new FileInputStream("src\\druid.properties"));//创建一个指定参数的数据库连接池DataSource dataSource = DruidDataSourceFactory.createDataSource(properties);long start = System.currentTimeMillis();for (int i = 0; i < 5000; ++i) {Connection connection = dataSource.getConnection();connection.close();}long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("德鲁伊连接池,连接MySQL5000次耗时" + (end - start) + "ms");}
}

                运行结果 :  

                可以看到,563相比C3P0的849,确实快了那么一丢丢。
                这时候可能就要有p小将(Personable小将,指风度翩翩的人)出来挑刺儿问了:前面把德鲁伊吹得那么神,结果还是和C3P0一个数量级捏😅,up不会是阿孝子吧?🤗

                p哥误会了,up是华孝子(bushi)。 其实,之所以两者的差别不大,是因为我们给的连接数太小了,5000个连接咋一看还挺多,但对于一个项目来说就是杯水车薪。
                于是乎,我们接下来把C3P0和德鲁伊的测试连接数都改为50个w,如下图所示 : 

                C3P0的执行结果如下 : 

                哎呀我趣,15s多,low!
                再来看看我伟大的德鲁伊!
                Druid的执行结果如下 :  

                😎碾压局!德鲁伊,yyds。  

        2.工具类 : 

                还记得我们在JDBC 第三节讲到的JDBCUtils工具类吗?
                当然我们将JDBC核心四部曲中的“获取连接”和“释放资源”的操作封装到了JDBCUtils工具类中,为我们提供了不少便利。但是,再便利也只是传统方式,时代变了!我们有必要对工具类进行升级——将其改造为"德鲁伊工具类"。
                up以JDBCUtilsDruid类为例,代码如下

package connection_pool.druid;import com.alibaba.druid.pool.DruidDataSourceFactory;import javax.sql.DataSource;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.sql.Connection;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
import java.util.Properties;/*** @author : Cyan_RA9* @version : 21.0*/
public class JDBCUtilsDruid {private static DataSource dataSource;static {Properties properties = new Properties();try {properties.load(new FileInputStream("src\\druid.properties"));dataSource = DruidDataSourceFactory.createDataSource(properties);} catch (Exception e) {throw new RuntimeException(e);}}//获取连接public static Connection getConnection() throws SQLException {return dataSource.getConnection();}//释放资源/*** 1.使用了数据库连接池技术后,close并不是真正地关闭与数据库的连接,* 而只是取消了对连接池中连接的引用,将所用完的Connection对象放回了连接池。* 2.简单地说,由于Connection本身是个接口,因此根据动态绑定机制,实际中调用* 的close方法可以来自不同的实现类,底层处理机制也自然不尽相同。*/public static void close(ResultSet resultSet, Statement statement, Connection connection) {try {if (resultSet != null) {resultSet.close();}if (statement != null) {statement.close();}if (connection != null) {connection.close();}} catch (SQLException e) {throw new RuntimeException(e);}}
}

                那我们就趁热打铁,来用用这个工具类。
                up以DruidUtils_Test类为演示类,代码如下 : 

package connection_pool.druid;import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;public class DruidUtils_Test {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {//核心四部曲//1.注册驱动(会根据配置文件中的driverClassName信息自动注册)//Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");//2.获取连接Connection connection = null;//3.执行SQLPreparedStatement preparedStatement = null;ResultSet resultSet = null;String sql = "SELECT * " +"FROM fruit ";try {connection = JDBCUtilsDruid.getConnection();System.out.println(connection.getClass());System.out.println("---------------------------------");preparedStatement = connection.prepareStatement(sql);resultSet = preparedStatement.executeQuery();while (resultSet.next()) {int id = resultSet.getInt("id");String name = resultSet.getString("name");int sweetness = resultSet.getInt("sweetness");System.out.println(String.format("%d\t%s\t%d\t", id,name,sweetness));}} catch (Exception e) {throw new RuntimeException(e);} finally {//4.释放资源JDBCUtilsDruid.close(resultSet, preparedStatement, connection);}}
}

                运行结果 : 

                测试成功了。而且可以看到,此时Connection的运行类型是DruidPooledConnection类。


六、总结

  • 🆗,以上就是JDBC系列博文第五节的全部内容了。
  • 总结一下,我们先分析了传统连接方式的弊端——传统连接方式网络开销大,连接数受限制;于是我们引入了数据库连接池的概念——提前创建好一定数量的连接并放入缓冲池中;接着,我们又着重学习了C3P0(老牌连接池)和Druid(阿里巴巴)的导入和使用;最后,我们又将德鲁伊与工具类相结合,打造了🐂🍺的德鲁伊连接池。大家至少要掌握C3P0和德鲁伊连接池的具体使用流程。
  • 下一节内容——JDBC ApacheDBUtils,我们不见不散。感谢阅读!

        System.out.println("END-----------------------------------------------------------------------------"); 


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