JavaにおけるJDBCデータベース接続池の実現方法
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初级JavaプログラマーとしてWindows ADOがうらやましいです。new Connectionだけでデータベース接続プールから直接Connectionに戻ることができます。また、ADO Connectionはスレッドが安全であり、複数のスレッドが一つのConnectionを共有することができるので、ASPプログラムは一般的にgetConnectionをGlobal.asaファイルに入れて、IIS起動時にデータベース接続を確立する。ADOのConnectionとResultはバッファリングがよくて使いやすいです。
実は私達は自分でJDBCデータベース接続池を書くことができます。
JDBC connection poolを書くときの注意事項は以下の通りです。
1.簡単な関数があります。接続池からConnectionを得ます。
2.close関数はconnectionをデータベース接続池に戻す必要があります。
3.データベース接続池に空きがない場合、データベース接続池は自動的にconnection個数を増やすことができる必要があります。
4.データベース接続池の中のconnection個数がある特別な時間で大きくなりますが、その後はその一部だけを長く使って、余分なconnectionを自動的にシャットダウンできるはずです。
5.可能であれば、debug情報報告書が閉じられていないnew Connectionを提供するべきである。
new Connectionをするなら、直接にデータベース接続池からConnectionに戻ります。このように書いてもいいです。
コードは以下の通りです
- public class EasyConnection implements java.sql.Connection{
- private Connection m_delegate = null;
- public EasyConnection(){
- m_delegate = getConnectionFromPool();
- }
- public void close(){
- putConnectionBackToPool(m_delegate);
- }
- public PreparedStatement prepareStatement(String sql) throws SQLException{
- m_delegate.prepareStatement(sql);
- }
- //...... other method
- }
難しくないようです。しかし、このような書き方は提案しません。Java Interfaceを使用することを避けるべきです。Java Interfaceの欠点については別に文章を書いて討論します。注目はConnection Poolの実現方法です。次の実施方法を示します。
- import java.sql.*;
- import java.lang.reflect.*;
- import java.util.*;
- import java.io.*;
-
- public class SimpleConnetionPool {
- private static LinkedList m_notUsedConnection = new LinkedList();
- private static HashSet m_usedUsedConnection = new HashSet();
- private static String m_url = "";
- private static String m_user = "";
- private static String m_password = "";
- static final boolean DEBUG = true;
- static private long m_lastClearClosedConnection = System.currentTimeMillis();
- public static long CHECK_CLOSED_CONNECTION_TIME = 4 * 60 * 60 * 1000; //4 hours
-
- static {
- initDriver();
- }
-
- private SimpleConnetionPool() {
- }
-
- private static void initDriver() {
- Driver driver = null;
- //load mysql driver
- try {
- driver = (Driver) Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver").newInstance();
- installDriver(driver);
- } catch (Exception e) {
- }
-
- //load postgresql driver
- try {
- driver = (Driver) Class.forName("org.postgresql.Driver").newInstance();
- installDriver(driver);
- } catch (Exception e) {
- }
- }
-
- public static void installDriver(Driver driver) {
- try {
- DriverManager.registerDriver(driver);
- } catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
-
-
- public static synchronized Connection getConnection() {
- clearClosedConnection();
- while (m_notUsedConnection.size() > 0) {
- try {
- ConnectionWrapper wrapper = (ConnectionWrapper) m_notUsedConnection.removeFirst();
- if (wrapper.connection.isClosed()) {
- continue;
- }
- m_usedUsedConnection.add(wrapper);
- if (DEBUG) {
- wrapper.debugInfo = new Throwable("Connection initial statement");
- }
- return wrapper.connection;
- } catch (Exception e) {
- }
- }
- int newCount = getIncreasingConnectionCount();
- LinkedList list = new LinkedList();
- ConnectionWrapper wrapper = null;
- for (int i = 0; i < newCount; i++) {
- wrapper = getNewConnection();
- if (wrapper != null) {
- list.add(wrapper);
- }
- }
- if (list.size() == 0) {
- return null;
- }
- wrapper = (ConnectionWrapper) list.removeFirst();
- m_usedUsedConnection.add(wrapper);
-
- m_notUsedConnection.addAll(list);
- list.clear();
-
- return wrapper.connection;
- }
-
- private static ConnectionWrapper getNewConnection() {
- try {
- Connection con = DriverManager.getConnection(m_url, m_user, m_password);
- ConnectionWrapper wrapper = new ConnectionWrapper(con);
- return wrapper;
- } catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }
- return null;
- }
-
- static synchronized void pushConnectionBackToPool(ConnectionWrapper con) {
- boolean exist = m_usedUsedConnection.remove(con);
- if (exist) {
- m_notUsedConnection.addLast(con);
- }
- }
-
- public static int close() {
- int count = 0;
-
- Iterator iterator = m_notUsedConnection.iterator();
- while (iterator.hasNext()) {
- try {
- ( (ConnectionWrapper) iterator.next()).close();
- count++;
- } catch (Exception e) {
- }
- }
- m_notUsedConnection.clear();
-
- iterator = m_usedUsedConnection.iterator();
- while (iterator.hasNext()) {
- try {
- ConnectionWrapper wrapper = (ConnectionWrapper) iterator.next();
- wrapper.close();
- if (DEBUG) {
- wrapper.debugInfo.printStackTrace();
- }
- count++;
- } catch (Exception e) {
- }
- }
- m_usedUsedConnection.clear();
-
- return count;
- }
-
- private static void clearClosedConnection() {
- long time = System.currentTimeMillis();
- //sometimes user change system time,just return
- if (time < m_lastClearClosedConnection) {
- time = m_lastClearClosedConnection;
- return;
- }
- //no need check very often
- if (time - m_lastClearClosedConnection < CHECK_CLOSED_CONNECTION_TIME) {
- return;
- }
- m_lastClearClosedConnection = time;
-
- //begin check
- Iterator iterator = m_notUsedConnection.iterator();
- while (iterator.hasNext()) {
- ConnectionWrapper wrapper = (ConnectionWrapper) iterator.next();
- try {
- if (wrapper.connection.isClosed()) {
- iterator.remove();
- }
- } catch (Exception e) {
- iterator.remove();
- if (DEBUG) {
- System.out.println("connection is closed, this connection initial StackTrace");
- wrapper.debugInfo.printStackTrace();
- }
- }
- }
-
- //make connection pool size smaller if too big
- int decrease = getDecreasingConnectionCount();
- if (m_notUsedConnection.size() < decrease) {
- return;
- }
-
- while (decrease-- > 0) {
- ConnectionWrapper wrapper = (ConnectionWrapper) m_notUsedConnection.removeFirst();
- try {
- wrapper.connection.close();
- } catch (Exception e) {
- }
- }
- }
-
- /**
- * get increasing connection count, not just add 1 connection
- * @return count
- */
- public static int getIncreasingConnectionCount() {
- int count = 1;
- int current = getConnectionCount();
- count = current / 4;
- if (count < 1) {
- count = 1;
- }
- return count;
- }
-
- /**
- * get decreasing connection count, not just remove 1 connection
- * @return count
- */
- public static int getDecreasingConnectionCount() {
- int count = 0;
- int current = getConnectionCount();
- if (current < 10) {
- return 0;
- }
- return current / 3;
- }
-
- public synchronized static void printDebugMsg() {
- printDebugMsg(System.out);
- }
-
- public synchronized static void printDebugMsg(PrintStream out) {
- if (DEBUG == false) {
- return;
- }
- StringBuffer msg = new StringBuffer();
- msg.append("debug message in " + SimpleConnetionPool.class.getName());
- msg.append("\r
");
- msg.append("total count is connection pool: " + getConnectionCount());
- msg.append("\r
");
- msg.append("not used connection count: " + getNotUsedConnectionCount());
- msg.append("\r
");
- msg.append("used connection, count: " + getUsedConnectionCount());
- out.println(msg);
- Iterator iterator = m_usedUsedConnection.iterator();
- while (iterator.hasNext()) {
- ConnectionWrapper wrapper = (ConnectionWrapper) iterator.next();
- wrapper.debugInfo.printStackTrace(out);
- }
- out.println();
- }
-
- public static synchronized int getNotUsedConnectionCount() {
- return m_notUsedConnection.size();
- }
-
- public static synchronized int getUsedConnectionCount() {
- return m_usedUsedConnection.size();
- }
-
- public static synchronized int getConnectionCount() {
- return m_notUsedConnection.size() + m_usedUsedConnection.size();
- }
-
- public static String getUrl() {
- return m_url;
- }
-
- public static void setUrl(String url) {
- if (url == null) {
- return;
- }
- m_url = url.trim();
- }
-
- public static String getUser() {
- return m_user;
- }
-
- public static void setUser(String user) {
- if (user == null) {
- return;
- }
- m_user = user.trim();
- }
-
- public static String getPassword() {
- return m_password;
- }
-
- public static void setPassword(String password) {
- if (password == null) {
- return;
- }
- m_password = password.trim();
- }
-
- }
-
- class ConnectionWrapper implements InvocationHandler {
- private final static String CLOSE_METHOD_NAME = "close";
- public Connection connection = null;
- private Connection m_originConnection = null;
- public long lastAccessTime = System.currentTimeMillis();
- Throwable debugInfo = new Throwable("Connection initial statement");
-
- ConnectionWrapper(Connection con) {
- this.connection = (Connection) Proxy.newProxyInstance(
- con.getClass().getClassLoader(),
- con.getClass().getInterfaces(), this);
- m_originConnection = con;
- }
-
- void close() throws SQLException {
- m_originConnection.close();
- }
-
- public Object invoke(Object proxy, Method m, Object[] args) throws Throwable {
- Object obj = null;
- if (CLOSE_METHOD_NAME.equals(m.getName())) {
- SimpleConnetionPool.pushConnectionBackToPool(this);
- }
- else {
- obj = m.invoke(m_originConnection, args);
- }
- lastAccessTime = System.currentTimeMillis();
- return obj;
- }
- }
使い方
- public class TestConnectionPool{
- public static void main(String[] args) {
- SimpleConnetionPool.setUrl(DBTools.getDatabaseUrl());
- SimpleConnetionPool.setUser(DBTools.getDatabaseUserName());
- SimpleConnetionPool.setPassword(DBTools.getDatabasePassword());
-
- Connection con = SimpleConnetionPool.getConnection();
- Connection con1 = SimpleConnetionPool.getConnection();
- Connection con2 = SimpleConnetionPool.getConnection();
-
- //do something with con ...
-
- try {
- con.close();
- } catch (Exception e) {}
-
- try {
- con1.close();
- } catch (Exception e) {}
-
- try {
- con2.close();
- } catch (Exception e) {}
-
- con = SimpleConnetionPool.getConnection();
- con1 = SimpleConnetionPool.getConnection();
- try {
- con1.close();
- } catch (Exception e) {}
-
- con2 = SimpleConnetionPool.getConnection();
- SimpleConnetionPool.printDebugMsg();
-
- }
- }
最後のポイントは試験プログラムを実行した後、JDBCデータベース接続池におけるConnectionの状態と使用中のコネクションのクローズ情報がありません。
end、練習してみます。