JDBC

Java 數(shù)據(jù)庫連接（Java Database Connectivity，簡稱JDBC）是 Java 語言中用來規(guī)范客戶端程序如何來訪問數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用程序接口，提供了諸如查詢和更新數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的方法。

JDBC 的創(chuàng)建

使用 JDBC 訪問數(shù)據(jù)庫的流程:

1. 加載 JDBC 驅(qū)動(dòng)
2. 連接數(shù)據(jù)庫
3. 執(zhí)行 SQL 查詢
4. 從結(jié)果集中提取數(shù)據(jù)
5. 處理結(jié)果集
6. 清理環(huán)境，關(guān)閉所有的數(shù)據(jù)庫資源，釋放內(nèi)存

關(guān)于 JDBC 更詳細(xì)的介紹與使用：Java-MySQL連接

JDBC 的缺點(diǎn)

熟悉 JDBC 編程的，我們知道它存在很多缺點(diǎn)，如：

1. 數(shù)據(jù)庫連接，使用時(shí)創(chuàng)建，不使用立即釋放，對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行頻繁連接開啟和關(guān)閉，造成數(shù)據(jù)庫資源浪費(fèi)，影響了數(shù)據(jù)庫的性能。
2. 將 sql 語句硬編碼到j(luò)ava代碼中，如果 sql 語句的修改，需要重新編譯java代碼，不利于系統(tǒng)的維護(hù)
3. 向 preparedStatement 中設(shè)置參數(shù)，對占位符位置和參數(shù)值，硬編碼在代碼中，不利于系統(tǒng)的維護(hù)。
4. 從 resultSet 中遍歷結(jié)果集數(shù)據(jù)時(shí)，存在硬編碼，將獲取表的字段進(jìn)行硬編碼，不利于系統(tǒng)的維護(hù)。

針對上述缺點(diǎn)，我們對應(yīng)的解決方案：

• 問題1：使用數(shù)據(jù)庫的連接池管理數(shù)據(jù)庫的連接。
• 問題2：將 sql 語句配置到 xml 配置文件中，即使 sql 變化，不需要對 java 進(jìn)行重新編譯
• 問題3：將 sql 語句和參數(shù)值配置到 xml 中
• 問題4：將查詢的結(jié)果自動(dòng)的映射的 java 的對象

總的來說，我們主要會(huì)采用數(shù)據(jù)庫連接池解決數(shù)據(jù)庫頻繁鏈接與釋放問題，采用配置文件解決 sql 語句硬編碼問題。

數(shù)據(jù)庫連接池

連接池技術(shù)的核心思想是：連接復(fù)用，通過建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫連接池以及一套連接使用、分配、管理策略，使得該連接池中的連接可以得到高效、安全的復(fù)用，避免了數(shù)據(jù)庫連接頻繁建立、關(guān)閉的開銷。另外，由于對 JDBC 中的原始連接進(jìn)行了封裝，從而方便了數(shù)據(jù)庫應(yīng)用對于連接的使用（特別是對于事務(wù)處理），提高了開發(fā)效率，也正是因?yàn)檫@個(gè)封裝層的存在，隔離了應(yīng)用的本身的處理邏輯和具體數(shù)據(jù)庫訪問邏輯，使應(yīng)用本身的復(fù)用成為可能。

連接池的操作：

1. 建立數(shù)據(jù)庫連接池對象（服務(wù)器啟動(dòng)）。
2. 按照事先指定的參數(shù)創(chuàng)建初始數(shù)量的數(shù)據(jù)庫連接（即：空閑連接數(shù)）。
3. 對于一個(gè)數(shù)據(jù)庫訪問請求，直接從連接池中得到一個(gè)連接。如果數(shù)據(jù)庫連接池對象中沒有空閑的連接，且連接數(shù)沒有達(dá)到最大（即：最大活躍連接數(shù)），創(chuàng)建一個(gè)新的數(shù)據(jù)庫連接。
4. 存取數(shù)據(jù)庫。
5. 關(guān)閉數(shù)據(jù)庫，釋放所有數(shù)據(jù)庫連接（此時(shí)的關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接，并非真正關(guān)閉，而是將其放入空閑隊(duì)列中。如實(shí)際空閑連接數(shù)大于初始空閑連接數(shù)則釋放連接）。
6. 釋放數(shù)據(jù)庫連接池對象（服務(wù)器停止、維護(hù)期間，釋放數(shù)據(jù)庫連接池對象，并釋放所有連接）。

自定義數(shù)據(jù)庫連接池

大致了解了數(shù)據(jù)庫連接池的原理與創(chuàng)建方法，我們可以自己編寫一個(gè)數(shù)據(jù)庫連接池，而編寫連接池需實(shí)現(xiàn)javax.sql.DataSource接口。DataSource接口中定義了兩個(gè)重載的getConnection方法：

  Connection.getConnection() 

  Connection.getConnection(String username, String password) 

自定義一個(gè)類，實(shí)現(xiàn)DataSource接口，并實(shí)現(xiàn)連接池功能的步驟：

1. 在自定義類的構(gòu)造函數(shù)中批量創(chuàng)建Connection，并把創(chuàng)建的連接保存到一個(gè)集合對象中（LinkedList）。
2. 在自定義類中實(shí)現(xiàn)Connection.getConnection方法，讓getConnection方法每次調(diào)用時(shí)，從集合對象中取出一個(gè)Connection返回給用戶。
3. 當(dāng)用戶使用完Connection，不能調(diào)用Connection.close()方法，而要使用連接池提供關(guān)閉方法，即將Connection放回到連接池之中（把Connection存入集合對象中）。

注：Connection對象應(yīng)保證將自己返回到連接池的集合對象中，而不要把Connection還給數(shù)據(jù)庫。

實(shí)際編程時(shí)我們并不需要自己編寫連接數(shù)據(jù)庫代碼，有一些開源組織提供了數(shù)據(jù)庫連接池的實(shí)現(xiàn)，我們只要會(huì)使用即可。在我實(shí)習(xí)的公司，主要使用以下兩種開源數(shù)據(jù)庫連接池：

• C3P0 數(shù)據(jù)庫連接池
• DBCP 數(shù)據(jù)庫連接池

為此，就這兩種數(shù)據(jù)庫連接池，我做一簡單的介紹。

C3P0 數(shù)據(jù)庫連接池

C3P0 是一個(gè)開源的 JDBC 連接池，它實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)源和 JNDI 綁定，支持 JDBC3 規(guī)范和 JDBC2 的標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展。目前使用它的開源項(xiàng)目有Hibernate，Spring 等。

C3P0 所需 JAR 包： c3p0-0.9.2.1.jar 和 mchange-commons-java-0.2.3.4.jar

配置文件常用的屬性：

####### c3p0 #######
c3p0.driverClass=com.mysql.jdbc.Driver
c3p0.jdbcUrl=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test
c3p0.user=xxxx
c3p0.password=xxxxx

c3p0.initialPoolSize=10 //初始化連接數(shù)
c3p0.minPoolSize=10 //最大連接數(shù)
c3p0.maxPoolSize=30 //最小連接數(shù)
c3p0.maxIdleTime=30 //最大空閑時(shí)間 => 這就是為什么C3P0有自動(dòng)回收的原因
c3p0.acquireIncrement=5 //新增連接數(shù)

當(dāng)創(chuàng)建連接池時(shí)，一次性創(chuàng)建initialPoolSize 個(gè)連接，當(dāng)連接使用完一次性創(chuàng)建 acquireIncrement 個(gè)連接，連接最大數(shù)量 maxPoolSize ，當(dāng)連接池連接數(shù)量大于 minPoolSize ，經(jīng)過 maxIdleTime 連接沒有使用， 該連接將被釋放。

C3P0 連接創(chuàng)建方式主要分為：配置文件形式和硬編碼形式，這點(diǎn)和 DBCP 數(shù)據(jù)庫連接池非常相似，唯一不同的就是配置文件命名規(guī)范不同，C3P0 配置文件必須命名為 c3p0-config.xml 或 c3p0-config.properties ,并且放在 src 目錄下，而 DBCP 沒有這樣的要求。

DBCP 數(shù)據(jù)庫連接池

DBCP(DataBase connection pool), 數(shù)據(jù)庫連接池。是 apache 上的一個(gè) java 連接池項(xiàng)目，也是 tomcat 默認(rèn)使用的連接池組件。

DBCP 需要3個(gè)包：common-dbcp.jar,common-pool.jar,common-collections.jar

配置文件常用的屬性：

####### dbcp #######
driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test
username=xxxx
password=xxxxx

initialSize=10
# maxActive=10  // dbcp2中已將MaxActive設(shè)置為MaxTotal
maxTotal=30  // 可以在這個(gè)池中同時(shí)被分配的有效連接數(shù)的最大值，如設(shè)置為負(fù)數(shù)，則不限制
maxIdle=10  // 可以在池中保持空閑的最大連接數(shù)，超出設(shè)置值之外的空閑連接將被回收，如設(shè)置為負(fù)數(shù)，則不限制
minIdle=5   // 可以在池中保持空閑的最小連接數(shù)，超出設(shè)置值之外的空閑連接將被創(chuàng)建，如設(shè)置為0，則不創(chuàng)建

關(guān)于 C3P0 和 DBCP 配置文件更詳細(xì)的說明，請自行了解。Demo 可參見我的GitHub倉庫，后續(xù)會(huì)補(bǔ)充測試代碼。

C3P0 與 DBCP 區(qū)別

1. C3P0 自動(dòng)回收空閑連接

• 主要因?yàn)?maxIdleTime 屬性，當(dāng)連接池連接數(shù)量大于 minPoolSize ，經(jīng)過 maxIdleTime 連接沒有使用， 該連接將被釋放

2. C3P0 擁有 3 種配置方法，DBCP 擁有 2 種配置方法
3. 對數(shù)據(jù)連接的處理方式，C3P0 提供最大空閑時(shí)間，DBCP 提供最大連接數(shù)

• 前者當(dāng)連接超過最大空閑連接時(shí)間時(shí)，當(dāng)前連接就會(huì)被斷掉。DBCP 當(dāng)連接數(shù)超過最大連接數(shù)時(shí)，所有連接都會(huì)被斷開。

參考鏈接

1. 數(shù)據(jù)庫連接池的工作原理
2. JDBC 進(jìn)階——連接池