java连接池

虽然现在用Apache Commons DBCP可以非常方便的建立数据库连接池，但是像这篇文章把数据库连接池的内部原理写的这么透彻，注视这么完整，真是非常难得，让开发人员可以更深层次的理解数据库连接池，真是非常感谢这篇文章的作者。

import java.sql.Connection;import java.sql.DatabaseMetaData;import java.sql.Driver;import java.sql.DriverManager;import java.sql.SQLException;import java.sql.Statement;import java.util.Enumeration;import java.util.Vector;
public class ConnectionPool {
private String jdbcDriver = ""; // 数据库驱动
private String dbUrl = ""; // 数据 URL
private String dbUsername = ""; // 数据库用户名
private String dbPassword = ""; // 数据库用户密码
private String testTable = ""; // 测试连接是否可用的测试表名，默认没有测试表
private int initialConnections = 10; // 连接池的初始大小
private int incrementalConnections = 5;// 连接池自动增加的大小
private int maxConnections = 50; // 连接池最大的大小
private Vector connections = null; // 存放连接池中数据库连接的向量 , 初始时为 null
// 它中存放的对象为 PooledConnection 型
/**
* 构造函数
*
* @param jdbcDriver String JDBC 驱动类串
* @param dbUrl String 数据库 URL
* @param dbUsername String 连接数据库用户名
* @param dbPassword String 连接数据库用户的密码
*
*/
public ConnectionPool(String jdbcDriver,String dbUrl,String dbUsername,String dbPassword) {
         this.jdbcDriver = jdbcDriver;         this.dbUrl = dbUrl;         this.dbUsername = dbUsername;         this.dbPassword = dbPassword;
}
/**
* 返回连接池的初始大小
*
* @return 初始连接池中可获得的连接数量
*/
public int getInitialConnections() {
         return this.initialConnections;
}
/**
* 设置连接池的初始大小
*
* @param 用于设置初始连接池中连接的数量
*/
public void setInitialConnections(int initialConnections) {
         this.initialConnections = initialConnections;
}
/**
* 返回连接池自动增加的大小 、
*
* @return 连接池自动增加的大小
*/
public int getIncrementalConnections() {
         return this.incrementalConnections;
}
/**
* 设置连接池自动增加的大小
* @param 连接池自动增加的大小
*/
public void setIncrementalConnections(int incrementalConnections) {
         this.incrementalConnections = incrementalConnections;
}
/**
* 返回连接池中最大的可用连接数量
* @return 连接池中最大的可用连接数量
*/
public int getMaxConnections() {
         return this.maxConnections;
}
/**
* 设置连接池中最大可用的连接数量
*
* @param 设置连接池中最大可用的连接数量值
*/
public void setMaxConnections(int maxConnections) {
         this.maxConnections = maxConnections;
}
/**
* 获取测试数据库表的名字
*
* @return 测试数据库表的名字
*/
public String getTestTable() {
         return this.testTable;
}
/**
* 设置测试表的名字
* @param testTable String 测试表的名字
*/
public void setTestTable(String testTable) {
         this.testTable = testTable;
}
/**
*
* 创建一个数据库连接池，连接池中的可用连接的数量采用类成员
* initialConnections 中设置的值
*/
public synchronized void createPool() throws Exception {
         // 确保连接池没有创建         // 如果连接池己经创建了，保存连接的向量 connections 不会为空         if (connections != null) {          return; // 如果己经创建，则返回         }         // 实例化 JDBC Driver 中指定的驱动类实例         Driver driver = (Driver) (Class.forName(this.jdbcDriver).newInstance());         DriverManager.registerDriver(driver); // 注册 JDBC 驱动程序         // 创建保存连接的向量 , 初始时有 0 个元素         connections = new Vector();         // 根据 initialConnections 中设置的值，创建连接。         createConnections(this.initialConnections);         System.out.println(" 数据库连接池创建成功！ ");
}
/**
* 创建由 numConnections 指定数目的数据库连接 , 并把这些连接
* 放入 connections 向量中
*
* @param numConnections 要创建的数据库连接的数目
*/
@SuppressWarnings("unchecked")private void createConnections(int numConnections) throws SQLException {
         // 循环创建指定数目的数据库连接         for (int x = 0; x < numConnections; x++) {          // 是否连接池中的数据库连接的数量己经达到最大？最大值由类成员 maxConnections             // 指出，如果 maxConnections 为 0 或负数，表示连接数量没有限制。             // 如果连接数己经达到最大，即退出。             if (this.maxConnections > 0 && this.connections.size() >= this.maxConnections) {              break;             }          //add a new PooledConnection object to connections vector             // 增加一个连接到连接池中（向量 connections 中）             try{              connections.addElement(new PooledConnection(newConnection()));             }catch(SQLException e){              System.out.println(" 创建数据库连接失败！ "+e.getMessage());             throw new SQLException();             }             System.out.println(" 数据库连接己创建 ......");            }}
/**
* 创建一个新的数据库连接并返回它
*
* @return 返回一个新创建的数据库连接
*/
private Connection newConnection() throws SQLException {
         // 创建一个数据库连接         Connection conn = DriverManager.getConnection(dbUrl, dbUsername, dbPassword);         // 如果这是第一次创建数据库连接，即检查数据库，获得此数据库允许支持的         // 最大客户连接数目         //connections.size()==0 表示目前没有连接己被创建         if (connections.size() == 0) {          DatabaseMetaData metaData = conn.getMetaData();             int driverMaxConnections = metaData.getMaxConnections();             // 数据库返回的 driverMaxConnections 若为 0 ，表示此数据库没有最大             // 连接限制，或数据库的最大连接限制不知道             //driverMaxConnections 为返回的一个整数，表示此数据库允许客户连接的数目             // 如果连接池中设置的最大连接数量大于数据库允许的连接数目 , 则置连接池的最大             // 连接数目为数据库允许的最大数目             if (driverMaxConnections > 0 && this.maxConnections > driverMaxConnections) {              this.maxConnections = driverMaxConnections;             }         }         return conn; // 返回创建的新的数据库连接
}
/**
* 通过调用 getFreeConnection() 函数返回一个可用的数据库连接 ,
* 如果当前没有可用的数据库连接，并且更多的数据库连接不能创
* 建（如连接池大小的限制），此函数等待一会再尝试获取。
*
* @return 返回一个可用的数据库连接对象
*/
public synchronized Connection getConnection() throws SQLException {
         // 确保连接池己被创建         if (connections == null) {          return null; // 连接池还没创建，则返回 null         }         Connection conn = getFreeConnection(); // 获得一个可用的数据库连接         // 如果目前没有可以使用的连接，即所有的连接都在使用中         while (conn == null){          // 等一会再试             wait(250);             conn = getFreeConnection(); // 重新再试，直到获得可用的连接，如果             //getFreeConnection() 返回的为 null             // 则表明创建一批连接后也不可获得可用连接         }         return conn;// 返回获得的可用的连接
}
/**
* 本函数从连接池向量 connections 中返回一个可用的的数据库连接，如果
* 当前没有可用的数据库连接，本函数则根据 incrementalConnections 设置
* 的值创建几个数据库连接，并放入连接池中。
* 如果创建后，所有的连接仍都在使用中，则返回 null
* @return 返回一个可用的数据库连接
*/
private Connection getFreeConnection() throws SQLException {
         // 从连接池中获得一个可用的数据库连接         Connection conn = findFreeConnection();         if (conn == null) {          // 如果目前连接池中没有可用的连接             // 创建一些连接             createConnections(incrementalConnections);             // 重新从池中查找是否有可用连接             conn = findFreeConnection();             if (conn == null) {              // 如果创建连接后仍获得不到可用的连接，则返回 null               return null;             }         }         return conn;
}
/**
* 查找连接池中所有的连接，查找一个可用的数据库连接，
* 如果没有可用的连接，返回 null
*
* @return 返回一个可用的数据库连接
*/
private Connection findFreeConnection() throws SQLException {
         Connection conn = null;         PooledConnection pConn = null;         // 获得连接池向量中所有的对象         Enumeration enumerate = connections.elements();         // 遍历所有的对象，看是否有可用的连接         while (enumerate.hasMoreElements()) {          pConn = (PooledConnection) enumerate.nextElement();             if (!pConn.isBusy()) {              // 如果此对象不忙，则获得它的数据库连接并把它设为忙               conn = pConn.getConnection();               pConn.setBusy(true);               // 测试此连接是否可用               if (!testConnection(conn)) {                // 如果此连接不可再用了，则创建一个新的连接，                 // 并替换此不可用的连接对象，如果创建失败，返回 null                 try{                  conn = newConnection();                 }catch(SQLException e){                  System.out.println(" 创建数据库连接失败！ "+e.getMessage());                  return null;                 }                pConn.setConnection(conn);               }               break; // 己经找到一个可用的连接，退出             }         }         return conn;// 返回找到到的可用连接
}
/**
* 测试一个连接是否可用，如果不可用，关掉它并返回 false
* 否则可用返回 true
*
* @param conn 需要测试的数据库连接
* @return 返回 true 表示此连接可用， false 表示不可用
*/
private boolean testConnection(Connection conn) {
         try {          // 判断测试表是否存在             if (testTable.equals("")) {              // 如果测试表为空，试着使用此连接的 setAutoCommit() 方法               // 来判断连接否可用（此方法只在部分数据库可用，如果不可用 ,               // 抛出异常）。注意：使用测试表的方法更可靠               conn.setAutoCommit(true);             } else {// 有测试表的时候使用测试表测试              //check if this connection is valid               Statement stmt = conn.createStatement();               stmt.execute("select count(*) from " + testTable);             }         } catch (SQLException e) {          // 上面抛出异常，此连接己不可用，关闭它，并返回 false;          closeConnection(conn);          return false;         }         // 连接可用，返回 true         return true;
}
/**
* 此函数返回一个数据库连接到连接池中，并把此连接置为空闲。
* 所有使用连接池获得的数据库连接均应在不使用此连接时返回它。
*
* @param 需返回到连接池中的连接对象
*/
public void returnConnection(Connection conn) {
         // 确保连接池存在，如果连接没有创建（不存在），直接返回         if (connections == null) {          System.out.println(" 连接池不存在，无法返回此连接到连接池中 !");             return;         }
         PooledConnection pConn = null;         Enumeration enumerate = connections.elements();         // 遍历连接池中的所有连接，找到这个要返回的连接对象         while (enumerate.hasMoreElements()) {
          pConn = (PooledConnection) enumerate.nextElement();             // 先找到连接池中的要返回的连接对象             if (conn == pConn.getConnection()) {              // 找到了 , 设置此连接为空闲状态               pConn.setBusy(false);               break;             }
         }
}
/**
* 刷新连接池中所有的连接对象
*
*/
public synchronized void refreshConnections() throws SQLException {
         // 确保连接池己创新存在         if (connections == null) {          System.out.println(" 连接池不存在，无法刷新 !");          return;         }         PooledConnection pConn = null;         Enumeration enumerate = connections.elements();         while (enumerate.hasMoreElements()) {
          // 获得一个连接对象             pConn = (PooledConnection) enumerate.nextElement();             // 如果对象忙则等 5 秒 ,5 秒后直接刷新             if (pConn.isBusy()) {              wait(5000); // 等 5 秒             }             // 关闭此连接，用一个新的连接代替它。             closeConnection(pConn.getConnection());             pConn.setConnection(newConnection());             pConn.setBusy(false);            }
}
/**
* 关闭连接池中所有的连接，并清空连接池。
*/
public synchronized void closeConnectionPool() throws SQLException {
         // 确保连接池存在，如果不存在，返回         if (connections == null) {          System.out.println(" 连接池不存在，无法关闭 !");          return;         }         PooledConnection pConn = null;         Enumeration enumerate = connections.elements();         while (enumerate.hasMoreElements()) {          pConn = (PooledConnection) enumerate.nextElement();          // 如果忙，等 5 秒          if (pConn.isBusy()) {           wait(5000); // 等 5 秒          }         //5 秒后直接关闭它         closeConnection(pConn.getConnection());         // 从连接池向量中删除它         connections.removeElement(pConn);         }         // 置连接池为空         connections = null;
}
/**
* 关闭一个数据库连接
*
* @param 需要关闭的数据库连接
*/
private void closeConnection(Connection conn) {
         try {          conn.close();         }catch (SQLException e) {          System.out.println(" 关闭数据库连接出错： "+e.getMessage());         }
}
/**
* 使程序等待给定的毫秒数
*
* @param 给定的毫秒数
*/
private void wait(int mSeconds) {
         try {          Thread.sleep(mSeconds);         } catch (InterruptedException e) {         }
}
/**
*
* 内部使用的用于保存连接池中连接对象的类
* 此类中有两个成员，一个是数据库的连接，另一个是指示此连接是否
* 正在使用的标志。
*/
class PooledConnection {
         Connection connection = null;// 数据库连接         boolean busy = false; // 此连接是否正在使用的标志，默认没有正在使用         // 构造函数，根据一个 Connection 构告一个 PooledConnection 对象         public PooledConnection(Connection connection) {          this.connection = connection;         }         // 返回此对象中的连接         public Connection getConnection() {          return connection;
         }
         // 设置此对象的，连接         public void setConnection(Connection connection) {          this.connection = connection;            }            // 获得对象连接是否忙            public boolean isBusy() {             return busy;            }            // 设置对象的连接正在忙            public void setBusy(boolean busy) {             this.busy = busy;            }
}
}
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这个例子是根据POSTGRESQL数据库写的，请用的时候根据实际的数据库调整。
调用方法如下：
①　ConnectionPool connPool                                      = new ConnectionPool("org.postgresql.Driver"                                                                         ,"jdbc:postgresql://dbURI:5432/DBName"                                                                         ,"postgre"                                                                         ,"postgre");
②　connPool .createPool();　　Connection conn = connPool .getConnection();