連結(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)
JDBC使用數(shù)據(jù)庫(kù)
URL來(lái)說(shuō)明
數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)程序。數(shù)據(jù)庫(kù)URL類(lèi)似于
通用的URL,但SUN 在定義時(shí)作了一點(diǎn)簡(jiǎn)化,其
語(yǔ)法如下:
Jdbc::[node]/[
database]
其中子協(xié)議(subprotocal)定義
驅(qū)動(dòng)程序類(lèi)型,node提供網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)的位置和端口號(hào),后面跟可選的參數(shù)。例如:
表示采用inetdae驅(qū)動(dòng)程序連接
1433端口上的my
server數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,選擇
語(yǔ)言為美國(guó)英語(yǔ),數(shù)據(jù)庫(kù)的版本是ms
sql server 7.0。
java應(yīng)用通過(guò)指定DriverManager裝入一個(gè)驅(qū)動(dòng)程序類(lèi)。語(yǔ)法如下:
或
Class.forName(“”).newInstance(); |
然后,DriverManager創(chuàng)建一個(gè)特定的連接:
Connection
接口通過(guò)指定數(shù)據(jù)庫(kù)位置,登錄名和密碼
連接數(shù)據(jù)庫(kù)。Connection接口創(chuàng)建一個(gè)Statement實(shí)例
執(zhí)行需要的查詢(xún):
Statement stmt=connection.createStatement(); |
Statement具有各種方法(
API),如executeQuery,
execute等可以返回查詢(xún)的結(jié)果集。結(jié)果集是一個(gè)
ResultSet對(duì)象。具體的可以通過(guò)jdbc開(kāi)發(fā)文檔
查看。可以sun的站點(diǎn)上下載
下面例子來(lái)說(shuō)明:
importjava.sql.*; // 輸入JDBC package
String url = "jdbc:inetdae:myserver:1433";// 主機(jī)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(kāi)一個(gè)流 file://調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序,其名字為com.inet.tds.TdsDriver file://Class.forName("com.inet.tds.TdsDriver"); file://設(shè)置超時(shí) DriverManager.setLoginTimeout(10); file://打開(kāi)一個(gè)連接 Connection connection = DriverManager.getConnection(url,login,password); file://得到數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)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(shù)據(jù)庫(kù) connection.setCatalog( "MyDatabase");
file://創(chuàng)建Statement
Statement st = connection.createStatement();
file://執(zhí)行查詢(xún)
ResultSet rs = st.executeQuery("SELECT * FROM mytable");
file://取得結(jié)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(guān)閉對(duì)象 st.close(); connection.close(); } catch(Exception e) { e.printStackTrace(); } |
建立連結(jié)池 一個(gè)動(dòng)態(tài)的網(wǎng)站頻繁地從數(shù)據(jù)庫(kù)中取得數(shù)據(jù)來(lái)構(gòu)成html頁(yè)面。每一次請(qǐng)求一個(gè)頁(yè)面都會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)庫(kù)操作。但連接數(shù)據(jù)庫(kù)卻是一個(gè)需要消耗大量時(shí)間的工作,因?yàn)檎?qǐng)求連接需要建立通訊,分配資源,進(jìn)行權(quán)限認(rèn)證。這些工作很少能在一兩秒內(nèi)完成。所以,建立一個(gè)連接,然后再后續(xù)的查詢(xún)中都使用此連接會(huì)大大地提高性能。因?yàn)閟ervlet可以在不同的請(qǐng)求間保持狀態(tài),因此采用數(shù)據(jù)庫(kù)連接池是一個(gè)直接的解決方案。
Servlet在服務(wù)器的進(jìn)程空間中駐留,可以方便而持久地維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)連接。接下來(lái),我們介紹一個(gè)完整的連接池的實(shí)現(xiàn)。在實(shí)現(xiàn)中,有一個(gè)連接池管理器管理連接池對(duì)象,其中每一個(gè)連接池保持一組數(shù)據(jù)庫(kù)連接對(duì)象,這些對(duì)象可為任何servlet所使用。
一、數(shù)據(jù)庫(kù)連接池類(lèi) DBConnectionPool,提供如下的方法:
1、從池中取得一個(gè)打開(kāi)的連接;
2、將一個(gè)連接返回池中;
3、在關(guān)閉時(shí)釋放所有的資源,并關(guān)閉所有的連接。
另外,DBConnectionPool還處理連接失敗,比如超時(shí),通訊失敗等錯(cuò)誤,并且根據(jù)預(yù)定義的參數(shù)限制池中的連接數(shù)。
二、管理者類(lèi),DBConnetionManager,是一個(gè)容器將連接池封裝在內(nèi),并管理所有的連接池。它的方法有:
1、 調(diào)用和注冊(cè)所有的jdbc驅(qū)動(dòng)程序;
2、 根據(jù)參數(shù)表創(chuàng)建DBConnectionPool對(duì)象;
3、 映射連接池的名字和DBConnectionPool實(shí)例;
4、 當(dāng)所有的連接客戶(hù)退出后,關(guān)閉全部連接池。
這些類(lèi)的實(shí)現(xiàn),以及如何在servlet中使用連接池的應(yīng)用在隨后的文章中講解
DBConnectionPool類(lèi)代表一個(gè)由url標(biāo)識(shí)的數(shù)據(jù)庫(kù)連接池。前面,我們已經(jīng)提到,jdbc的url由三個(gè)部分組成:協(xié)議標(biāo)識(shí)(總是jdbc),子協(xié)議標(biāo)識(shí)(例如,odbc.oracle),和數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)識(shí)(跟特定的數(shù)據(jù)庫(kù)有關(guān))。連接池也具有一個(gè)名字,供客戶(hù)程序引用。另外,連接池還有一個(gè)用戶(hù)名,一個(gè)密碼和一個(gè)最大允許連接數(shù)。如果web應(yīng)用允許所有的用戶(hù)使用某些數(shù)據(jù)庫(kù)操作,而另一些操作是有限制的,則可以創(chuàng)建兩個(gè)連接池,具有同樣的url,不同的user name和password,分別處理兩類(lèi)不同的操作權(quán)限。現(xiàn)把DBConnectionPool詳細(xì)介紹如下:
三、DBConnectionPool的構(gòu)造
構(gòu)造函數(shù)取得上述的所有參數(shù):
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(shù)保存在實(shí)例變量中。
四、從池中打開(kāi)一個(gè)連接
DBConnectionPool提供兩種方法來(lái)檢查連接。兩種方法都返回一個(gè)可用的連接,如果沒(méi)有多余的連接,則創(chuàng)建一個(gè)新的連接。如果最大連接數(shù)已經(jīng)達(dá)到,第一個(gè)方法返回null,第二個(gè)方法則等待一個(gè)連接被其他進(jìn)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(duì)象保存在一個(gè)叫freeConnections 的Vector中。如果存在至少一個(gè)空閑的連接,getConnection()返回其中第一個(gè)連接。下面,將會(huì)看到,進(jìn)程釋放的連接返回到freeConnections的末尾。這樣,最大限度地避免了數(shù)據(jù)庫(kù)因一個(gè)連接不活動(dòng)而意外將其關(guān)閉的風(fēng)險(xiǎn)。
再返回客戶(hù)之前,isClosed()檢查連接是否有效。如果連接被關(guān)閉了,或者一個(gè)錯(cuò)誤發(fā)生,該方法遞歸調(diào)用取得另一個(gè)連接。
如果沒(méi)有可用的連接,該方法檢查是否最大連接數(shù)被設(shè)置為0表示無(wú)限連接數(shù),或者達(dá)到了最大連接數(shù)。如果可以創(chuàng)建新的連接,則創(chuàng)建一個(gè)新的連接。否則,返回null。
方法newConnection()用來(lái)創(chuàng)建一個(gè)新的連接。這是一個(gè)私有方法,基于用戶(hù)名和密碼來(lái)確定是否可以創(chuàng)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(hù)名,密碼等參數(shù)創(chuàng)建一個(gè)連接。
第二個(gè)getConnection()方法帶有一個(gè)超時(shí)參數(shù) timeout,當(dāng)該參數(shù)指定的毫秒數(shù)表示客戶(hù)愿意為一個(gè)連接等待的時(shí)間。這個(gè)方法調(diào)用前一個(gè)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(dāng)前的時(shí)間。一個(gè)while循環(huán)首先嘗試獲得一個(gè)連接,如果失敗,wait()函數(shù)被調(diào)用來(lái)等待需要的時(shí)間。后面會(huì)看到,Wait()函數(shù)會(huì)在另一個(gè)進(jìn)程調(diào)用notify()或者notifyAll()時(shí)返回,或者等到時(shí)間流逝完畢。為了確定wait()是因?yàn)楹畏N原因返回,我們用開(kāi)始時(shí)間減去當(dāng)前時(shí)間,檢查是否大于timeout。如果結(jié)果大于timeout,返回null,否則,在此調(diào)用getConnection()函數(shù)。
五、將一個(gè)連接返回池中
DBConnectionPool類(lèi)中有一個(gè)freeConnection方法以返回的連接作為參數(shù),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(shù)減1,調(diào)用notifyAll()函數(shù)通知其他等待的客戶(hù)現(xiàn)在有了一個(gè)連接。
六、關(guān)閉
大多數(shù)servlet引擎提供完整的關(guān)閉方法。數(shù)據(jù)庫(kù)連接池需要得到通知以正確地關(guān)閉所有的連接。DBConnectionManager負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)關(guān)閉事件,但連接由各個(gè)連接池自己負(fù)責(zé)關(guān)閉。方法relase()由DBConnectionManager調(diào)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(guān)閉所有的連接。
DBConnetionManager的構(gòu)造函數(shù)是私有函數(shù),以避免其他類(lèi)創(chuàng)建其實(shí)例。
private DBConnectionManager() {
init();
} |
DBConnetionManager的客戶(hù)調(diào)用getInstance()方法來(lái)得到該類(lèi)的單一實(shí)例的引用。
static synchronized public DBConnectionManager getInstance() { if (instance == null) { instance = new DBConnectionManager(); } clients++; return instance; } |
連結(jié)池使用實(shí)例 單一的實(shí)例在第一次調(diào)用時(shí)創(chuàng)建,以后的調(diào)用返回該實(shí)例的靜態(tài)應(yīng)用。一個(gè)計(jì)數(shù)器紀(jì)錄所有的客戶(hù)數(shù),直到客戶(hù)釋放引用。這個(gè)計(jì)數(shù)器在以后用來(lái)協(xié)調(diào)關(guān)閉連接池。
一、初始化
構(gòu)造函數(shù)調(diào)用一個(gè)私有的init()函數(shù)初始化對(duì)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)方法,用來(lái)打開(kāi)一個(gè)外部輸入文件。文件的位置取決于類(lèi)加載器,而標(biāo)準(zhǔn)的類(lèi)加載器從classpath開(kāi)始搜索。Db.properties文件是一個(gè)Porperties格式的文件,保存在連接池中定義的key-value對(duì)。下面一些常用的屬性可以定義:
drivers 以空格分開(kāi)的jdbc驅(qū)動(dòng)程序的列表
logfile 日志文件的絕對(duì)路徑
每個(gè)連接池中還使用另一些屬性。這些屬性以連接池的名字開(kāi)頭:
.url數(shù)據(jù)庫(kù)的JDBC URL
.maxconn最大連接數(shù)。0表示無(wú)限。
.user連接池的用戶(hù)名
.password相關(guān)的密碼
url屬性是必須的,其他屬性可選。用戶(hù)名和密碼必須和所定義的數(shù)據(jù)庫(kù)匹配。
下面是windows平臺(tái)下的一個(gè)db.properties文件的例子。有一個(gè)InstantDB連接池和一個(gè)通過(guò)odbc連接的access數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)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(tái)下必須雙寫(xiě)。
初始化方法init()創(chuàng)建一個(gè)Porperties對(duì)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(méi)有命名,則使用缺省的名字DBConnectionManager.log在當(dāng)前目錄下創(chuàng)建。在此情況下,一個(gè)系統(tǒng)錯(cuò)誤被紀(jì)錄。
方法loadDrivers()將指定的所有jdbc驅(qū)動(dòng)程序注冊(cè),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(dú)的driver串,并將每個(gè)驅(qū)動(dòng)程序裝入java虛擬機(jī)。驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)例在JDBC 的DriverManager中注冊(cè),并加入一個(gè)私有的向量drivers中。向量drivers用來(lái)關(guān)閉和注銷(xiāo)所有的驅(qū)動(dòng)程序。
然后,DBConnectionPool對(duì)象由私有方法createPools()創(chuàng)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(gè)枚舉對(duì)象保存所有的屬性名,如果屬性名帶有.url結(jié)尾,則表示是一個(gè)連接池對(duì)象需要被實(shí)例化。創(chuàng)建的連接池對(duì)象保存在一個(gè)Hashtable實(shí)例變量中。連接池名字作為索引,連接池對(duì)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(hù)程序使用。所有的方法以連接池名字所參數(shù),并調(diào)用特定的連接池對(duì)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(guān)閉
最后,由一個(gè)release()方法,用來(lái)完好地關(guān)閉連接池。每個(gè)DBConnectionManager客戶(hù)必須調(diào)用getInstance()方法引用。有一個(gè)計(jì)數(shù)器跟蹤客戶(hù)的數(shù)量。方法release()在客戶(hù)關(guān)閉時(shí)調(diào)用,技術(shù)器減1。當(dāng)最后一個(gè)客戶(hù)釋放,DBConnectionManager關(guān)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(dāng)所有連接池關(guān)閉,所有jdbc驅(qū)動(dòng)程序也被注銷(xiāo)。
連結(jié)池的作用 現(xiàn)在我們結(jié)合DBConnetionManager和DBConnectionPool類(lèi)來(lái)講解servlet中連接池的使用:
一、首先簡(jiǎn)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(chuàng)建然后初始化(init()方法)。
2、 為0個(gè)或多個(gè)客戶(hù)調(diào)用提供服務(wù)(service()方法)。
3、 Servlet被銷(xiāo)毀,內(nèi)存被回收(destroy()方法)。
二、servlet中使用連接池的實(shí)例
使用連接池的servlet有三個(gè)階段的典型表現(xiàn)是:
1. 在init()中,調(diào)用DBConnectionManager.getInstance()然后將返回的引用保存在實(shí)例變量中。
2. 在sevice()中,調(diào)用getConnection(),執(zhí)行一系列數(shù)據(jù)庫(kù)操作,然后調(diào)用freeConnection()歸還連接。
3. 在destroy()中,調(diào)用release()來(lái)釋放所有的資源,并關(guān)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(); } } |
??