連結數據庫

　　JDBC使用數據庫URL來說明數據庫驅動程序。數據庫URL類似于通用的URL，但SUN 在定義時作了一點簡化，其語法如下：

　　Jdbc::[node]/[database]

　　其中子協議（subprotocal）定義驅動程序類型，node提供網絡數據庫的位置和端口號，后面跟可選的參數。例如：

String url=”jdbc:inetdae:myserver:1433?language=us-english&sql7=true”

　　表示采用inetdae驅動程序連接1433端口上的myserver數據庫服務器，選擇語言為美國英語，數據庫的版本是mssql server 7.0。

　　java應用通過指定DriverManager裝入一個驅動程序類。語法如下：

Class.forName(“”);

　　或 　

Class.forName(“”).newInstance();

　　然后，DriverManager創建一個特定的連接：

Connection connection=DriverManager.getConnection(url,login,password)；

　　Connection接口通過指定數據庫位置，登錄名和密碼連接數據庫。Connection接口創建一個Statement實例執行需要的查詢：

Statement stmt=connection.createStatement();

　　Statement具有各種方法（API），如executeQuery，execute等可以返回查詢的結果集。結果集是一個ResultSet對象。具體的可以通過jdbc開發文檔查看。可以sun的站點上下載

　　下面例子來說明：

importjava.sql.*; // 輸入JDBC package String url = "jdbc:inetdae:myserver:1433";// 主機名和端口 String login = "user";// 登錄名 String password = "";// 密碼 try { 　　DriverManager.setLogStream(System.out); file://為顯示一些的信息打開一個流 　　file://調用驅動程序，其名字為com.inet.tds.TdsDriver 　　file://Class.forName("com.inet.tds.TdsDriver")； 　　file://設置超時 　　DriverManager.setLoginTimeout(10); 　　file://打開一個連接 　　Connection connection = DriverManager.getConnection(url,login,password); 　　file://得到數據庫驅動程序版本 　　　DatabaseMetaData conMD = connection.getMetaData(); 　　　System.out.println("DriverName:\t" + conMD.getDriverName()); 　　　System.out.println("DriverVersion:\t" + conMD.getDriverVersion()); 　　file://選擇數據庫 　　connection.setCatalog( "MyDatabase"); 　　file://創建Statement 　　Statement st = connection.createStatement(); 　　file://執行查詢 　　ResultSet rs = st.executeQuery("SELECT * FROM mytable"); 　　file://取得結果，輸出到屏幕 　　while (rs.next()){ 　　　　　for(int j=1; j<=rs.getMetaData().getColumnCount(); j++){ 　　　　　　System.out.print( rs.getObject(j)+"\t"); 　　　　　} 　　　System.out.println(); 　　} 　　file://關閉對象 　　st.close(); 　　　　connection.close(); 　　} catch(Exception e) { 　　　　e.printStackTrace(); 　　}

建立連結池

　　一個動態的網站頻繁地從數據庫中取得數據來構成html頁面。每一次請求一個頁面都會發生數據庫操作。但連接數據庫卻是一個需要消耗大量時間的工作，因為請求連接需要建立通訊，分配資源，進行權限認證。這些工作很少能在一兩秒內完成。所以，建立一個連接，然后再后續的查詢中都使用此連接會大大地提高性能。因為servlet可以在不同的請求間保持狀態，因此采用數據庫連接池是一個直接的解決方案。

　　Servlet在服務器的進程空間中駐留，可以方便而持久地維護數據庫連接。接下來，我們介紹一個完整的連接池的實現。在實現中，有一個連接池管理器管理連接池對象，其中每一個連接池保持一組數據庫連接對象，這些對象可為任何servlet所使用。

　　一、數據庫連接池類 DBConnectionPool,提供如下的方法：

　　1、從池中取得一個打開的連接；

　　2、將一個連接返回池中；

　　3、在關閉時釋放所有的資源，并關閉所有的連接。

　　另外，DBConnectionPool還處理連接失敗，比如超時，通訊失敗等錯誤，并且根據預定義的參數限制池中的連接數。

　　二、管理者類，DBConnetionManager，是一個容器將連接池封裝在內，并管理所有的連接池。它的方法有：

　　1、 調用和注冊所有的jdbc驅動程序；

　　2、 根據參數表創建DBConnectionPool對象；

　　3、 映射連接池的名字和DBConnectionPool實例；

　　4、 當所有的連接客戶退出后，關閉全部連接池。

　　這些類的實現，以及如何在servlet中使用連接池的應用在隨后的文章中講解

　　DBConnectionPool類代表一個由url標識的數據庫連接池。前面，我們已經提到，jdbc的url由三個部分組成：協議標識（總是jdbc）,子協議標識（例如，odbc.oracle）,和數據庫標識（跟特定的數據庫有關）。連接池也具有一個名字，供客戶程序引用。另外，連接池還有一個用戶名，一個密碼和一個最大允許連接數。如果web應用允許所有的用戶使用某些數據庫操作，而另一些操作是有限制的，則可以創建兩個連接池，具有同樣的url,不同的user name和password，分別處理兩類不同的操作權限。現把DBConnectionPool詳細介紹如下：

　　三、DBConnectionPool的構造

　　構造函數取得上述的所有參數：

public DBConnectionPool(String name, String URL, String user, String password, int maxConn) { 　this.name = name; 　this.URL = URL; 　this.user = user; 　this.password = password; 　this.maxConn = maxConn; }

　　將所有的參數保存在實例變量中。

　　四、從池中打開一個連接

　　DBConnectionPool提供兩種方法來檢查連接。兩種方法都返回一個可用的連接，如果沒有多余的連接，則創建一個新的連接。如果最大連接數已經達到，第一個方法返回null，第二個方法則等待一個連接被其他進程釋放。

public synchronized Connection getConnection() { 　Connection con = null; 　if (freeConnections.size() > 0) { 　　// Pick the first Connection in the Vector 　　// to get round-robin usage 　　con = (Connection) freeConnections.firstElement(); 　　freeConnections.removeElementAt(0); 　　try { 　　　if (con.isClosed()) { 　　　　log("Removed bad connection from " + name); 　　　　// Try again recursively 　　　　con = getConnection(); 　　　} 　　} 　　catch (SQLException e) { 　　　log("Removed bad connection from " + name); 　　　// Try again recursively 　　　con = getConnection(); 　　} 　} 　else if (maxConn == 0 || checkedOut < maxConn) { 　　con = newConnection(); 　} 　if (con != null) { 　　checkedOut++; 　} 　return con; }

　　所有空閑的連接對象保存在一個叫freeConnections 的Vector中。如果存在至少一個空閑的連接，getConnection()返回其中第一個連接。下面，將會看到，進程釋放的連接返回到freeConnections的末尾。這樣，最大限度地避免了數據庫因一個連接不活動而意外將其關閉的風險。

　　再返回客戶之前，isClosed()檢查連接是否有效。如果連接被關閉了，或者一個錯誤發生，該方法遞歸調用取得另一個連接。

　　如果沒有可用的連接，該方法檢查是否最大連接數被設置為0表示無限連接數，或者達到了最大連接數。如果可以創建新的連接，則創建一個新的連接。否則，返回null。

　　方法newConnection()用來創建一個新的連接。這是一個私有方法，基于用戶名和密碼來確定是否可以創建新的連接。

private Connection newConnection() { 　Connection con = null; 　try { 　　if (user == null) { 　　 con = DriverManager.getConnection(URL); 　　} 　　else { 　　　con = DriverManager.getConnection(URL, user, password); 　　} 　　log("Created a new connection in pool " + name); 　} 　catch (SQLException e) { 　　log(e, "Can not create a new connection for " + URL); 　　return null; 　} 　return con; }

　　jdbc的DriverManager提供一系列的getConnection（）方法，可以使用url和用戶名，密碼等參數創建一個連接。

　　第二個getConnection()方法帶有一個超時參數 timeout,當該參數指定的毫秒數表示客戶愿意為一個連接等待的時間。這個方法調用前一個方法。

public synchronized Connection getConnection(long timeout) { 　long startTime = new Date().getTime(); 　Connection con; 　while ((con = getConnection()) == null) { 　　try { 　　　wait(timeout); 　　} 　　catch (InterruptedException e) {} 　　if ((new Date().getTime() - startTime) >= timeout) { 　　　// Timeout has expired 　　　return null; 　　} 　} 　return con; }

　　局部變量startTime初始化當前的時間。一個while循環首先嘗試獲得一個連接，如果失敗，wait()函數被調用來等待需要的時間。后面會看到，Wait()函數會在另一個進程調用notify()或者notifyAll()時返回，或者等到時間流逝完畢。為了確定wait()是因為何種原因返回，我們用開始時間減去當前時間，檢查是否大于timeout。如果結果大于timeout,返回null,否則，在此調用getConnection()函數。

　　五、將一個連接返回池中

　　DBConnectionPool類中有一個freeConnection方法以返回的連接作為參數，將連接返回連接池。

public synchronized void freeConnection(Connection con) { 　// Put the connection at the end of the Vector 　freeConnections.addElement(con); 　checkedOut--; 　notifyAll(); }

　　連接被加在freeConnections向量的最后，占用的連接數減1，調用notifyAll()函數通知其他等待的客戶現在有了一個連接。

　　六、關閉

　　大多數servlet引擎提供完整的關閉方法。數據庫連接池需要得到通知以正確地關閉所有的連接。DBConnectionManager負責協調關閉事件，但連接由各個連接池自己負責關閉。方法relase()由DBConnectionManager調用。

public synchronized void release() { 　Enumeration allConnections = freeConnections.elements(); 　while (allConnections.hasMoreElements()) { 　　Connection con = (Connection) allConnections.nextElement(); 　　try { 　　　con.close(); 　　　log("Closed connection for pool " + name); 　　} 　　catch (SQLException e) { 　　　log(e, "Can not close connection for pool " + name); 　　} 　} 　freeConnections.removeAllElements(); }

　　本方法遍歷freeConnections向量以關閉所有的連接。

　　DBConnetionManager的構造函數是私有函數，以避免其他類創建其實例。

private DBConnectionManager() { init(); }

　　DBConnetionManager的客戶調用getInstance()方法來得到該類的單一實例的引用。

static synchronized public DBConnectionManager getInstance() { if (instance == null) { 　instance = new DBConnectionManager(); } clients++; return instance; }

連結池使用實例

　　單一的實例在第一次調用時創建，以后的調用返回該實例的靜態應用。一個計數器紀錄所有的客戶數，直到客戶釋放引用。這個計數器在以后用來協調關閉連接池。

　　一、初始化

　　構造函數調用一個私有的init()函數初始化對象。

private void init() { 　InputStream is = getClass().getResourceAsStream("/db.properties"); 　Properties dbProps = new Properties(); 　try { 　　dbProps.load(is); 　} 　catch (Exception e) { 　　System.err.println("Can not read the properties file. " + "Make sure db.properties is in the CLASSPATH"); 　　return; 　} 　String logFile = dbProps.getProperty("logfile", 　　　 "DBConnectionManager.log"); 　try { 　　log = new PrintWriter(new FileWriter(logFile, true), true); 　} 　catch (IOException e) { 　　System.err.println("Can not open the log file: " + logFile); 　　log = new PrintWriter(System.err); 　} 　loadDrivers(dbProps); 　createPools(dbProps); }

　　方法getResourceAsStream()是一個標準方法，用來打開一個外部輸入文件。文件的位置取決于類加載器，而標準的類加載器從classpath開始搜索。Db.properties文件是一個Porperties格式的文件，保存在連接池中定義的key-value對。下面一些常用的屬性可以定義：

　　　drivers 以空格分開的jdbc驅動程序的列表

　　　logfile 日志文件的絕對路徑

　　每個連接池中還使用另一些屬性。這些屬性以連接池的名字開頭：

　　　.url數據庫的JDBC URL

　　　.maxconn最大連接數。0表示無限。

　　　.user連接池的用戶名

　　　.password相關的密碼

　　url屬性是必須的，其他屬性可選。用戶名和密碼必須和所定義的數據庫匹配。

　　下面是windows平臺下的一個db.properties文件的例子。有一個InstantDB連接池和一個通過odbc連接的access數據庫的數據源，名字叫demo。

drivers=sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver jdbc.idbDriver logfile=D:\\user\\src\\java\\DBConnectionManager\\log.txt idb.url=jdbc:idb:c:\\local\\javawebserver1.1\\db\\db.prp idb.maxconn=2 access.url=jdbc:odbc:demo access.user=demo access.password=demopw

　　注意，反斜線在windows平臺下必須雙寫。

　　初始化方法init()創建一個Porperties對象并裝載db.properties文件，然后讀取日志文件屬性。如果日志文件沒有命名，則使用缺省的名字DBConnectionManager.log在當前目錄下創建。在此情況下，一個系統錯誤被紀錄。

　　方法loadDrivers()將指定的所有jdbc驅動程序注冊，裝載。

private void loadDrivers(Properties props) { 　String driverClasses = props.getProperty("drivers"); 　StringTokenizer st = new StringTokenizer(driverClasses); 　while (st.hasMoreElements()) { 　　String driverClassName = st.nextToken().trim(); 　　try { 　　　Driver driver = (Driver) 　　　Class.forName(driverClassName).newInstance(); 　　　DriverManager.registerDriver(driver); 　　　drivers.addElement(driver); 　　　log("Registered JDBC driver " + driverClassName); 　　} 　　catch (Exception e) { 　　　log("Can not register JDBC driver: " + driverClassName + ", Exception: " + e); 　　} 　} }

　　loadDrivers()使用StringTokenizer將dirvers屬性分成單獨的driver串，并將每個驅動程序裝入java虛擬機。驅動程序的實例在JDBC 的DriverManager中注冊，并加入一個私有的向量drivers中。向量drivers用來關閉和注銷所有的驅動程序。

　　然后，DBConnectionPool對象由私有方法createPools()創建。

private void createPools(Properties props) { 　Enumeration propNames = props.propertyNames(); 　while (propNames.hasMoreElements()) { 　　String name = (String) propNames.nextElement(); 　　if (name.endsWith(".url")) { 　　　String poolName = name.substring(0, name.lastIndexOf(".")); 　　　String url = props.getProperty(poolName + ".url"); 　　　if (url == null) { 　　　　log("No URL specified for " + poolName); 　　　　continue; 　　　} 　　　String user = props.getProperty(poolName + ".user"); 　　　String password = props.getProperty(poolName + ".password"); 　　　String maxconn = props.getProperty(poolName + ".maxconn", "0"); 　　　int max; 　　　try { 　　　　max = Integer.valueOf(maxconn).intValue(); 　　　} 　　　catch (NumberFormatException e) { 　　　　log("Invalid maxconn value " + maxconn + " for " + poolName); 　　　　max = 0; 　　　} 　　　DBConnectionPool pool = new DBConnectionPool(poolName, url, user, password, max); 　　　pools.put(poolName, pool); 　　　log("Initialized pool " + poolName); 　　} 　} }

　　一個枚舉對象保存所有的屬性名，如果屬性名帶有.url結尾，則表示是一個連接池對象需要被實例化。創建的連接池對象保存在一個Hashtable實例變量中。連接池名字作為索引，連接池對象作為值。

　　二、得到和返回連接

　　DBConnectionManager提供getConnection（）方法和freeConnection方法，這些方法有客戶程序使用。所有的方法以連接池名字所參數，并調用特定的連接池對象。

public Connection getConnection(String name) { 　DBConnectionPool pool = (DBConnectionPool) pools.get(name); 　if (pool != null) { 　　return pool.getConnection(); 　} 　return null; } public Connection getConnection(String name, long time) { 　DBConnectionPool pool = (DBConnectionPool) pools.get(name); 　if (pool != null) { 　　return pool.getConnection(time); 　} 　return null; } public void freeConnection(String name, Connection con) { 　DBConnectionPool pool = (DBConnectionPool) pools.get(name); 　if (pool != null) { 　　pool.freeConnection(con); 　} }

　　三、關閉

　　最后，由一個release（）方法，用來完好地關閉連接池。每個DBConnectionManager客戶必須調用getInstance()方法引用。有一個計數器跟蹤客戶的數量。方法release()在客戶關閉時調用，技術器減1。當最后一個客戶釋放，DBConnectionManager關閉所有的連接池。

public synchronized void release() { 　// Wait until called by the last client 　if (--clients != 0) { 　　return; 　} 　Enumeration allPools = pools.elements(); 　while (allPools.hasMoreElements()) { 　　DBConnectionPool pool = (DBConnectionPool) allPools.nextElement(); 　　pool.release(); 　} 　Enumeration allDrivers = drivers.elements(); 　while (allDrivers.hasMoreElements()) { 　　Driver driver = (Driver) allDrivers.nextElement(); 　　try { 　　　DriverManager.deregisterDriver(driver); 　　　log("Deregistered JDBC driver " + driver.getClass().getName()); 　　} 　　catch (SQLException e) { 　　　log(e, "Can not deregister JDBC driver: " + driver.getClass().getName()); 　　} 　} }

　　當所有連接池關閉，所有jdbc驅動程序也被注銷。


連結池的作用

　　現在我們結合DBConnetionManager和DBConnectionPool類來講解servlet中連接池的使用：

　　一、首先簡單介紹一下Servlet的生命周期：

　　Servlet API定義的servlet生命周期如下：

　　1、 Servlet 被創建然后初始化（init()方法）。

　　2、 為0個或多個客戶調用提供服務（service()方法）。

　　3、 Servlet被銷毀，內存被回收（destroy()方法）。

　　二、servlet中使用連接池的實例

　　使用連接池的servlet有三個階段的典型表現是：

　　1． 在init()中，調用DBConnectionManager.getInstance()然后將返回的引用保存在實例變量中。

　　2． 在sevice()中，調用getConnection()，執行一系列數據庫操作，然后調用freeConnection()歸還連接。

　　3． 在destroy()中，調用release()來釋放所有的資源，并關閉所有的連接。

　　下面的例子演示如何使用連接池。

import java.io.*; import java.sql.*; import javax.servlet.*; import javax.servlet.http.*; public class TestServlet extends HttpServlet { 　private DBConnectionManager connMgr; 　public void init(ServletConfig conf) throws ServletException { 　　super.init(conf); 　　connMgr = DBConnectionManager.getInstance(); 　} 　public void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res) 　throws IOException { 　　res.setContentType("text/html"); 　　PrintWriter out = res.getWriter(); 　　Connection con = connMgr.getConnection("idb"); 　　if (con == null) { 　　　out.println("Cant get connection"); 　　　return; 　　} 　　ResultSet rs = null; 　　ResultSetMetaData md = null; 　　Statement stmt = null; 　　try { 　　　stmt = con.createStatement(); 　　　rs = stmt.executeQuery("SELECT * FROM EMPLOYEE"); 　　　md = rs.getMetaData(); 　　　out.println("Employee data "); 　　　while (rs.next()) { 　　　　out.println(" "); 　　　　for (int i = 1; i < md.getColumnCount(); i++) { 　　　　　out.print(rs.getString(i) + ", "); 　　　　} 　　　} 　　　stmt.close(); 　　　rs.close(); 　　} 　　catch (SQLException e) { 　　　e.printStackTrace(out); 　　} 　　connMgr.freeConnection("idb", con); 　} 　public void destroy() { 　　connMgr.release(); 　　super.destroy(); 　} }

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