用连接池提高Servlet访问数据库的效率.docx
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用连接池提高Servlet访问数据库的效率
∙用连接池提高Servlet访问数据库的效率-JSP教程、数据库相关
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作者：
发布时间:
2007-12-2714:
03:
11
javaservlet作为最佳选择的服务器端数据处理技术，正在迅速取代cgi脚本。
servlet超越cgi的优势之一在于，不仅多个请求能共享公用资源，而且还能在不同用户请求之间保留持续数据。
本文介绍一种充分发挥该特色的实用技术，即数据库连接池。
一、实现连接池的意义
动态web站点往往用数据库存储的信息生成web页面，每一个页面请求导致一次数据库访问。
连接
数据库不仅要开销一定的通讯和内存资源，还必须完成用户验证、安全上下文设置这类任务，因而往往成为最为耗时的操作。
当然，实际的连接时间开销千变万化，但1到2秒延迟并非不常见。
如果某个基于数据库的web应用只需建立一次初始连接，不同页面请求能够共享同一连接，就能获得显著的性能改善。
servlet是个java类。
servlet引擎（他可能是web服务软件的一部分，也可能是个独立的附加模块）在系统启动或servlet第一次被请求时将该类装入java虚拟机并创建他的一个实例。
不同用户请求由同一servlet实例的多个独立线程处理。
那些要求在不同请求之间持续有效的数据既能用servlet的实例变量来保存，也能保存在独立的辅助对象中。
用jdbc访问数据库首先要创建和数据库之间的连接，获得一个连接对象（connection），由连接对象提供执行sql语句的方法。
本文介绍的数据库连接池包括一个管理类dbconnectionmanager，负责提供和多个连接池对象（dbconnectionpool类）之间的接口。
每一个连接池对象管理一组jdbc连接对象，每一个连接对象能被任意数量的servlet共享。
类dbconnectionpool提供以下功能：
1）从连接池获取（或创建）可用连接。
2）把连接返回给连接池。
3）在系统关闭时释放所有资源，关闭所有连接。
此外，dbconnectionpool类还能够处理无效连接（原来登记为可用的连接，由于某种原因不再可用，如超时，通讯问题），并能够限制连接池中的连接总数不超过某个预定值。
管理类dbconnectionmanager用于管理多个连接池对象，他提供以下功能：
1）装载和注册jdbc驱动程式。
2）根据在属性文件中定义的属性创建连接池对象。
3）实现连接池名字和其实例之间的映射。
4）跟踪客户程式对连接池的引用，确保在最后一个客户程式结束时安全地关闭所有连接池。
本文余下部分将周详说明这两个类，最后给出一个示例演示servlet使用连接池的一般过程。
二、具体实现
dbconnectionmanager.java程式清单如下：
001importjava.io.*;
002importjava.sql.*;
003importjava.util.*;
004importjava.util.date;
005
006/**
007*管理类dbconnectionmanager支持对一个或多个由属性文件定义的数据库连接
008*池的访问.客户程式能调用getinstance（）方法访问本类的唯一实例.
009*/
010publicclassdbconnectionmanager{
011staticprivatedbconnectionmanagerinstance;//唯一实例
012staticprivateintclients;
013
014privatevectordrivers=newvector（）;
015privateprintwriterlog;
016privatehashtablepools=newhashtable（）;
017
018/**
019*返回唯一实例.如果是第一次调用此方法,则创建实例
020*
021*@returndbconnectionmanager唯一实例
022*/
023staticsynchronizedpublicdbconnectionmanagergetinstance（）{
024if（instance==null）{
025instance=newdbconnectionmanager（）;
026}
027clients++;
028returninstance;
029}
030
031/**
032*建构函数私有以防止其他对象创建本类实例
033*/
034privatedbconnectionmanager（）{
035init（）;
036}
037
038/**
039*将连接对象返回给由名字指定的连接池
040*
041*@paramname在属性文件中定义的连接池名字
042*@paramcon连接对象
043*/
044publicvoidfreeconnection（stringname,connectioncon）{
045dbconnectionpoolpool=（dbconnectionpool）pools.get（name）;
046if（pool!
=null）{
047pool.freeconnection（con）;
048}
049}
050
051/**
052*获得一个可用的（空闲的）连接.如果没有可用连接,且已有连接数小于最大连接数
053*限制,则创建并返回新连接
054*
055*@paramname在属性文件中定义的连接池名字
056*@returnconnection可用连接或null
057*/
058publicconnectiongetconnection（stringname）{
059dbconnectionpoolpool=（dbconnectionpool）pools.get（name）;
060if（pool!
=null）{
061returnpool.getconnection（）;
062}
063returnnull;
064}
065
066/**
067*获得一个可用连接.若没有可用连接,且已有连接数小于最大连接数限制,
068*则创建并返回新连接.否则,在指定的时间内等待其他线程释放连接.
069*
070*@paramname连接池名字
071*@paramtime以毫秒计的等待时间
072*@returnconnection可用连接或null
073*/
074publicconnectiongetconnection（stringname,longtime）{
075dbconnectionpoolpool=（dbconnectionpool）pools.get（name）;
076if（pool!
=null）{
077returnpool.getconnection（time）;
078}
079returnnull;
080}
081
082/**
083*关闭所有连接,撤销驱动程式的注册
084*/
085publicsynchronizedvoidrelease（）{
086//等待直到最后一个客户程式调用
087if（--clients!
=0）{
088return;
089}
090
091enumerationallpools=pools.elements（）;
092while（allpools.hasmoreelements（））{
093dbconnectionpoolpool=（dbconnectionpool）allpools.nextelement（）;
094pool.release（）;
095}
096enumerationalldrivers=drivers.elements（）;
097while（alldrivers.hasmoreelements（））{
098driverdriver=（driver）alldrivers.nextelement（）;
099try{
100drivermanager.deregisterdriver（driver）;
101log（"撤销jdbc驱动程式"+driver.getclass（）.getname（）+"的注册"）;
102}
103catch（sqlexceptione）{
104log（e,"无法撤销下列jdbc驱动程式的注册:
"+driver.getclass（）.getname（））;
105}
106}
107}
108
109/**
110*根据指定属性创建连接池实例.
111*
112*@paramprops连接池属性
113*/
114privatevoidcreatepools（propertiesprops）{
115enumerationpropnames=props.propertynames（）;
116while（propnames.hasmoreelements（））{
117stringname=（string）propnames.nextelement（）;
118if（name.endswith（".url"））{
119stringpoolname=name.substring（0,name.lastindexof（"."））;
120stringurl=props.getproperty（poolname+".url"）;
121if（url==null）{
122log（"没有为连接池"+poolname+"指定url"）;
123continue;
124}
125stringuser=props.getproperty（poolname+".user"）;
126stringpassword=props.getproperty（poolname+".password"）;
127stringmaxconn=props.getproperty（poolname+".maxconn","0"）;
128intmax;
129try{
130max=integer.valueof（maxconn）.intvalue（）;
131}
132catch（numberformatexceptione）{
133log（"错误的最大连接数限制:
"+maxconn+".连接池:
"+poolname）;
134max=0;
135}
136dbconnectionpoolpool=
137newdbconnectionpool（poolname,url,user,password,max）;
138pools.put（poolname,pool）;
139log（"成功创建连接池"+poolname）;
140}
141}
142}
143
144/**
145*读取属性完成初始化
146*/
147privatevoidinit（）{
148inputstreamis=getclass（）.getresourceasstream（"/db.properties"）;
149propertiesdbprops=newproperties（）;
150try{
151dbprops.load（is）;
152}
153catch（exceptione）{
154system.err.println（"不能读取属性文件."+
155"请确保db.properties在classpath指定的路径中"）;
156return;
157}
158stringlogfile=dbprops.getproperty（"logfile","dbconnectionmanager.log"）;
159try{
160log=newprintwriter（newfilewriter（logfile,true）,true）;
161}
162catch（ioexceptione）{
163system.err.println（"无法打开日志文件:
"+logfile）;
164log=newprintwriter（system.err）;
165}
166loaddrivers（dbprops）;
167createpools（dbprops）;
168}
169
170/**
171*装载和注册所有jdbc驱动程式
172*
173*@paramprops属性
174*/
175privatevoidloaddrivers（propertiesprops）{
176stringdriverclasses=props.getproperty（"drivers"）;
177stringtokenizerst=newstringtokenizer（driverclasses）;
178while（st.hasmoreelements（））{
179stringdriverclassname=st.nexttoken（）.trim（）;
180try{
181driverdriver=（driver）
182class.forname（driverclassname）.newinstance（）;
183drivermanager.registerdriver（driver）;
184drivers.addelement（driver）;
185log（"成功注册jdbc驱动程式"+driverclassname）;
186}
187catch（exceptione）{
188log（"无法注册jdbc驱动程式:
"+
189driverclassname+",错误:
"+e）;
190}
191}
192}
193
194/**
195*将文本信息写入日志文件
196*/
197privatevoidlog（stringmsg）{
198log.println（newdate（）+":
"+msg）;
199}
200
201/**
202*将文本信息和异常写入日志文件
203*/
204privatevoidlog（throwablee,stringmsg）{
205log.println（newdate（）+":
"+msg）;
206e.printstacktrace（log）;
207}
208
209/**
210*此内部类定义了一个连接池.他能够根据需求创建新连接,直到预定的最
211*大连接数为止.在返回连接给客户程式之前,他能够验证连接的有效性.
212*/
213classdbconnectionpool{
214privateintcheckedout;
215privatevectorfreeconnections=newvector（）;
216privateintmaxconn;
217privatestringname;
218privatestringpassword;
219privatestringurl;
220privatestringuser;
221
222/**
223*创建新的连接池
224*
225*@paramname连接池名字
226*@paramurl数据库的jdbcurl
227*@paramuser数据库帐号,或null
228*@parampassword密码,或null
229*@parammaxconn此连接池允许建立的最大连接数
230*/
231publicdbconnectionpool（stringname,stringurl,stringuser,stringpassword,
232intmaxconn）{
233this.name=name;
234this.url=url;
235this.user=user;
236this.password=password;
237this.maxconn=maxconn;
238}
239
240/**
241*将不再使用的连接返回给连接池
242*
243*@paramcon客户程式释放的连接
244*/
245publicsynchronizedvoidfreeconnection（connectioncon）{
246//将指定连接加入到向量末尾
247freeconnections.addelement（con）;
248checkedout--;
249notifyall（）;
250}
251
252/**
253*从连接池获得一个可用连接.如没有空闲的连接且当前连接数小于最大连接
254*数限制,则创建新连接.如原来登记为可用的连接不再有效,则从向量删除之,
255*然后递归调用自己以尝试新的可用连接.
256*/
257publicsynchronizedconnectiongetconnection（）{
258connectioncon=null;
259if（freeconnections.size（）>0）{
260//获取向量中第一个可用连接
261con=（connection）freeconnections.firstelement（）;
262freeconnections.removeelementat（0）;
263try{
264if（con.isclosed（））{
265log（"从连接池"+name+"删除一个无效连接"）;
266//递归调用自己,尝试再次获取可用连接
267con=getconnection（）;
268}
269}
270catch（sqlexceptione）{
271log（"从连接池"+name+"删除一个无效连接"）;
272//递归调用自己,尝试再次获取可用连接
273con=getconnection（）;
274}
275}
276elseif（maxconn==0||checkedout277con=newconnection（）;
278}
279if（con!
=null）{
280checkedout++;
281}
282returncon;
283}
284
285/**
286*从连接池获取可用连接.能指定客户程式能够等待的最长时间
287*参见前一个getconnection（）方法.
288*
289*@paramtimeout以毫秒计的等待时间限制
290*/
291publicsynchronizedconnectiongetconnection（longtimeout）{
292longstarttime=newdate（）.gettime（）;
293connectioncon;
294while（（con=getconnection（））==null）{
295try{
296wait（timeout）;
297}
298catch（interruptedexceptione）{}
299if（（newdate（）.gettime（）-starttime）>=timeout）{
300//wait（）返回的原因是超时
301returnnull;
302}
303}
304returncon;
305}
306
307/**
308*关闭所有连接
309*/
310publicsynchronizedvoidrelease（）{
311enumerationallconnections=freeconnections.elements（）;
312while（allconnections.hasmoreelements（））{
313connectioncon=（connection）allconnections.nextelement（）;
314try{
315con.close（）;
316log（"关闭连接池"+name+"中的一个连接"）;
317}
318catch（sqlexceptione）{
319log（e,"无法关闭连接池"+name+"中的连接"）;
320}
321}
322freeconnections.removeallelements（）;
323}
324
325/**
326*创建新的连接
327*/
328privateconnectionnewconnection（）{
329connectioncon=null;
330try{
331if（user==null）{
332
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