手写数据库连接池 - Kangaroo-Pool

数据库连接池

什么是数据库连接池？
  • 其实是一种池化思想，为了节省资源，因为数据库连接是昂贵的资源
  • 所以就把数据放在

参考Druid数据库连接池的配置名称

  • 配置文件 注意 :配置文件必须这样写 和官方手册的一致 否则报错
  • url=jdbc:mysql:///test
  • driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
  • username=root
  • password=root | 配置 | 缺省 | 说明 | | —- | —- | —- | | name | | 配置这个属性的意义在于，如果存在多个数据源，监控的时候可以通过名字来区分开来。 如果没有配置，将会生成一个名字，格式是：”DataSource-” + System.identityHashCode(this) | | url | | 连接数据库的url，不同数据库不一样。例如：mysql : jdbc:mysql://10.20.153.104:3306/druid2 oracle : jdbc:oracle:thin:@10.20.149.85:1521:ocnauto | | username | | 连接数据库的用户名 | | password | | 连接数据库的密码。如果你不希望密码直接写在配置文件中，可以使用ConfigFilter。详细看这里：https://github.com/alibaba/druid/wiki/使用ConfigFilter | | driverClassName | | 根据url自动识别 这一项可配可不配，如果不配置druid会根据url自动识别dbType，然后选择相应的driverClassName(建议配置下) | | initialSize | 0 | 初始化时建立物理连接的个数。初始化发生在显示调用init方法，或者第一次getConnection时 | | maxActive | 8 | 最大连接池数量 | | maxIdle | 8 | 已经不再使用，配置了也没效果 | | minIdle | | 最小连接池数量 | | maxWait | | 获取连接时最大等待时间，单位毫秒。配置了maxWait之后，缺省启用公平锁，并发效率会有所下降，如果需要可以通过配置useUnfairLock属性为true使用非公平锁。 | | poolPreparedStatements | false | 是否缓存preparedStatement，也就是PSCache。PSCache对支持游标的数据库性能提升巨大，比如说oracle。在mysql下建议关闭。 | | maxOpenPreparedStatements | -1 | 要启用PSCache，必须配置大于0，当大于0时，poolPreparedStatements自动触发修改为true。在Druid中，不会存在Oracle下PSCache占用内存过多的问题，可以把这个数值配置大一些，比如说100 | | validationQuery | | 用来检测连接是否有效的sql，要求是一个查询语句。如果validationQuery为null，testOnBorrow、testOnReturn、testWhileIdle都不会其作用。 | | testOnBorrow | true | 申请连接时执行validationQuery检测连接是否有效，做了这个配置会降低性能。 | | testOnReturn | false | 归还连接时执行validationQuery检测连接是否有效，做了这个配置会降低性能 | | testWhileIdle | false | 建议配置为true，不影响性能，并且保证安全性。申请连接的时候检测，如果空闲时间大于timeBetweenEvictionRunsMillis，执行validationQuery检测连接是否有效。 | | timeBetweenEvictionRunsMillis | | 有两个含义： 1)Destroy线程会检测连接的间隔时间2)testWhileIdle的判断依据，详细看testWhileIdle属性的说明 | | numTestsPerEvictionRun | | 不再使用，一个DruidDataSource只支持一个EvictionRun | | minEvictableIdleTimeMillis | | | | connectionInitSqls | | 物理连接初始化的时候执行的sql | | exceptionSorter | | 根据dbType自动识别 当数据库抛出一些不可恢复的异常时，抛弃连接 | | filters | | 属性类型是字符串，通过别名的方式配置扩展插件，常用的插件有： 监控统计用的filter:stat日志用的filter:log4j防御sql注入的filter:wall | | proxyFilters | | 类型是List，如果同时配置了filters和proxyFilters，是组合关系，并非替换关系 |

数据库连接池设计思路

  • 使用集合或者队列实现（初步思路）
  • 需要的时候取，关闭的时候将其放到池子里面即可
  • 数据库连接的生产策略有多个，一个是池子创建的时候就创建连接对象
  • 另一种是需要再创建
  • 我这里实现的是需要再创建，但是还是有问题的，可以选择创建的时候不放在池子里面，当关闭的时候放在池子里面

项目目录结构

1598970611575.png

代码实现

  • KangarooPool
  1. package cn.icanci.pool;
  3. import cn.icanci.pool.exceptions.ResourceNotFoundException;
  5. import java.io.File;
  6. import java.io.FileInputStream;
  7. import java.io.IOException;
  8. import java.io.InputStream;
  9. import java.sql.Connection;
  10. import java.sql.DriverManager;
  11. import java.sql.SQLException;
  12. import java.util.Properties;
  13. import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue;
  14. import java.util.concurrent.TimeUnit;
  16. /**
  17.  * @Author: icanci
  18.  * @ProjectName: kangaroo-orm
  19.  * @PackageName: cn.icanci.pool
  20.  * @Date: Created in 2020/9/1 16:15
  21.  * @ClassAction: 袋鼠数据库连接池
  22.  * -
  23.  * - KangarooDatabaseConnectionPool
  24.  */
  25. public class KangarooPool {
  26.     /*---------------------------- 单例创建对象 ---------------------------- */
  28.     /**
  29.      * 因为数据库连接池池是重量级对象
  30.      * 饿汉式单例模式模式
  31.      */
  32.     private static final KangarooPool INSTANCE = new KangarooPool();
  34.     private KangarooPool() {
  35.     }
  37.     /**
  38.      * 返回一个连接池对象
  39.      *
  40.      * @return 返回KangarooPool对象
  41.      */
  42.     public static KangarooPool getInstance() {
  43.         return INSTANCE;
  44.     }
  46.     /*---------------------------- 方法参数 ----------------------------*/
  47.     /**
  48.      * 执行懒加载数据库连接地址
  49.      */
  50.     private static String url = null;
  51.     /**
  52.      * 执行懒加载驱动名称
  53.      */
  54.     private static String driverClassName = null;
  55.     /**
  56.      * 执行懒加载用户名
  57.      */
  58.     private static String username = null;
  59.     /**
  60.      * 执行懒加载用户密码
  61.      */
  62.     private static String password = null;
  64.     /**
  65.      * 默认初始化连接池大小
  66.      */
  67.     private static Integer initialSize = 4;
  69.     /**
  70.      * 默认最大连接池大小为8
  71.      */
  72.     private static Integer maxActive = initialSize << 1;
  74.     /**
  75.      * 连接最大等待时间 单位：毫秒
  76.      */
  77.     private static Long maxWait = 10000L;
  79.     /**
  80.      * 当前拿到了数据库连接池的哪个值
  81.      */
  82.     private static Integer poolSize = 0;
  84.     /**
  85.      * 用来保存数据库连接
  86.      */
  87.     private static ConcurrentLinkedQueue<Connection> poolQueue = null;
  90.     /**
  91.      * 读取配置文件的对象
  92.      */
  93.     private static final Properties props = new Properties();
  95.     /**
  96.      * 文件路径地址
  97.      */
  98.     private static String userPropertiesPath = null;
  100.     /*---------------------------- 静态代码块初始化 ---------------------------- */
  101.     static {
  102.         try {
  103.             String resourcePath = getResourcePath();
  104.             InputStream in = new FileInputStream(resourcePath);
  105.             props.load(in);
  106.             url = props.getProperty("url");
  107.             driverClassName = props.getProperty("driverClassName");
  108.             username = props.getProperty("username");
  109.             password = props.getProperty("password");
  110.             initialSize = props.getProperty("initialSize") == null ?
  111.                     initialSize :
  112.                     Integer.parseInt(props.getProperty("initialSize"));
  113.             maxActive = props.getProperty("maxActive") == null ?
  114.                     maxActive :
  115.                     Integer.parseInt(props.getProperty("maxActive"));
  116.             maxWait = props.getProperty("maxWait") == null ?
  117.                     maxWait :
  118.                     Long.parseLong(props.getProperty("maxWait"));
  119.             poolQueue = new ConcurrentLinkedQueue<>();
  120.             Class.forName(driverClassName);
  121.         } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
  122.             e.printStackTrace();
  123.         }
  124.     }
  126.     /*---------------------------- 方法 ---------------------------- */
  128.     /**
  129.      * 获取配置文件路径
  130.      *
  131.      * @return 返回配置文件路径
  132.      */
  133.     private static String getResourcePath() {
  134.         // 获取路径class编译路径
  135.         // /E:/IdeaHome/SourceCode/kangaroo-orm/out/test/jdbc-template/
  136.         // 此时应该删除前面的路径 /
  137.         String pathDir = KangarooPool.class.getResource("/").getPath();
  138.         String reallyDir = new StringBuffer(pathDir).deleteCharAt(0).toString();
  139.         File targetPath = new File(reallyDir);
  140.         getKangarooPoolPropertiesPath(targetPath);
  141.         if (null != userPropertiesPath) {
  142.             return userPropertiesPath;
  143.         }
  144.         throw new ResourceNotFoundException("无法找到或者加载 kangaroo-pool.properties 文件");
  145.     }
  147.     /**
  148.      * 获取配置文件路径
  149.      *
  150.      * @param file 对象
  151.      */
  152.     private static void getKangarooPoolPropertiesPath(File file) {
  153.         assert file != null;
  154.         File[] files = file.listFiles();
  155.         assert files != null;
  156.         for (File f : files) {
  157.             assert f != null;
  158.             if (f.isDirectory()) {
  159.                 getKangarooPoolPropertiesPath(f.getAbsoluteFile());
  160.             } else {
  161.                 if ("kangaroo-pool.properties".equalsIgnoreCase(f.getName())) {
  162.                     userPropertiesPath = f.getAbsolutePath();
  163.                     return;
  164.                 }
  165.             }
  166.         }
  167.     }
  169.     /**
  170.      * 获取连接信息
  171.      *
  172.      * @return 返回数据库连接对象
  173.      */
  174.     public synchronized Connection getConnection() throws Exception {
  175.         if (poolSize >= maxActive) {
  176.             this.wait();
  177.             // throw new NoConnectionException("连接池暂时没有可用的连接");
  178.         } else {
  179.             createConnection();
  180.         }
  181.         Connection remove = poolQueue.remove();
  182.         if (poolSize > 1) {
  183.             poolSize--;
  184.         }
  185.         if (null == remove) {
  186.             createConnection();
  187.             remove = poolQueue.remove();
  188.         }
  189.         return remove;
  190.     }
  193.     /**
  194.      * 创建连接
  195.      *
  196.      * @return 返回数据库连接对象
  197.      * @throws Exception
  198.      */
  199.     public synchronized void createConnection() throws Exception {
  200.         // 每次调用，只要小于最大值，即创建对象
  201.         if (poolSize <= maxActive) {
  202.             Connection conn = DriverManager.getConnection(url, username, password);
  203.             poolQueue.add(conn);
  204.             poolSize++;
  205.             System.out.println("创建了：" + conn);
  206.             System.out.println("此时连接池大小：" + getPoolSize());
  207.         } else {
  208.             close();
  209.         }
  210.     }
  212.     /**
  213.      * 销毁连接池
  214.      */
  215.     public synchronized static void distory() throws SQLException {
  216.         if (poolSize == 0) {
  217.             return;
  218.         }
  219.         while (!poolQueue.isEmpty()) {
  220.             poolQueue.remove().close();
  221.         }
  222.         poolSize = 0;
  223.         System.out.println("连接池已经清空");
  224.     }
  226.     /**
  227.      * 关闭数据库连接
  228.      *
  229.      * @param conn 需要关闭的连接
  230.      */
  231.     public synchronized void close(Connection conn) throws Exception {
  232.         // 如果数据库连接为 null 直接结束方法
  233.         if (null == conn) {
  234.             return;
  235.         }
  236.         poolSize++;
  237.         poolQueue.add(conn);
  238.         close();
  239.     }
  241.     /**
  242.      * 获取数据库连接池的连接数量
  243.      *
  244.      * @return 返回数据库连接池的连接数量
  245.      */
  246.     public Integer getPoolSize() {
  247.         return poolSize;
  248.     }
  250.     /**
  251.      * 关闭连接
  252.      *
  253.      * @throws Exception
  254.      */
  255.     private synchronized void close() throws Exception {
  256.         // 数据连接大于 初始值，小于最大值 是可以销毁的连接
  257.         // 等待 maxWait 的时间
  258.         TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(maxWait);
  259.         if (poolSize >= initialSize) {
  260.             poolSize--;
  261.         }
  262.         this.notifyAll();
  263.     }
  264. }
  • kangaroo-pool.properties
  1. url=jdbc:mysql://localhost:3306/kangaroo-orm?useSSL=false&serverTimezone=UTC
  2. driverClassName=com.mysql.cj.jdbc.Driver
  3. username=root
  4. password=root
  5. initialSize=5
  6. maxActive=10
  7. maxWait=3000
  • NoConnectionException
  1. package cn.icanci.pool.exceptions;
  3. /**
  4.  * @Author: icanci
  5.  * @ProjectName: kangaroo-orm
  6.  * @PackageName: cn.icanci.pool.exceptions
  7.  * @Date: Created in 2020/9/1 18:35
  8.  * @ClassAction: 暂时无可用连接异常
  9.  */
  10. public class NoConnectionException extends RuntimeException {
  11.     private static final long serialVersionUID = 516271018338902872L;
  13.     public NoConnectionException() {
  14.         super();
  15.     }
  17.     /**
  18.      * @param s the detail message.
  19.      */
  20.     public NoConnectionException(String s) {
  21.         super(s);
  22.     }
  23. }