連結(jié)數(shù)據(jù)庫

　　JDBC使用數(shù)據(jù)庫URL來說明數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)程序。數(shù)據(jù)庫URL類似于通用的URL，但SUN 在定義時(shí)作了一點(diǎn)簡化，其語法如下：

　　Jdbc::[node]/[database]

　　其中子協(xié)議（subprotocal）定義驅(qū)動(dòng)程序類型，node提供網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的位置和端口號(hào)，后面跟可選的參數(shù)。例如：

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

　　表示采用inetdae驅(qū)動(dòng)程序連接1433端口上的myserver數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，選擇語言為美國英語，數(shù)據(jù)庫的版本是mssql server 7.0。

　　java應(yīng)用通過指定DriverManager裝入一個(gè)驅(qū)動(dòng)程序類。語法如下：

Class.forName(“”);

　　或 　

Class.forName(“”).newInstance(); 

　　然后，DriverManager創(chuàng)建一個(gè)特定的連接：

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

　　Connection接口通過指定數(shù)據(jù)庫位置，登錄名和密碼連接數(shù)據(jù)庫。Connection接口創(chuàng)建一個(gè)Statement實(shí)例執(zhí)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(jié)果集。結(jié)果集是一個(gè)ResultSet對象。具體的可以通過jdbc開發(fā)文檔查看。可以sun的站點(diǎn)上下載

　　下面例子來說明：

import java.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://打開一個(gè)連接
　　Connection connection = DriverManager.getConnection(url,login,password);
　　file://得到數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)程序版本

　　　DatabaseMetaData conMD = connection.getMetaData();
　　　System.out.println("Driver Name:\t" + conMD.getDriverName());
　　　System.out.println("Driver Version:\t" + conMD.getDriverVersion());

　　file://選擇數(shù)據(jù)庫
　　connection.setCatalog( "MyDatabase");

　　file://創(chuàng)建Statement

　　Statement st = connection.createStatement();

　　file://執(zhí)行查詢

　　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)庫中取得數(shù)據(jù)來構(gòu)成html頁面。每一次請求一個(gè)頁面都會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)庫操作。但連接數(shù)據(jù)庫卻是一個(gè)需要消耗大量時(shí)間的工作，因?yàn)檎埱筮B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可以在不同的請求間保持狀態(tài)，因此采用數(shù)據(jù)庫連接池是一個(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)庫連接。接下來，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象，其中每一個(gè)連接池保持一組數(shù)據(jù)庫連接對象，這些對象可為任何servlet所使用。

　　一、數(shù)據(jù)庫連接池類 DBConnectionPool,提供如下的方法：

　　1、從池中取得一個(gè)打開的連接；

　　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，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)用和注冊所有的jdbc驅(qū)動(dòng)程序；

　　2、 根據(jù)參數(shù)表創(chuàng)建DBConnectionPool對象；

　　3、 映射連接池的名字和DBConnectionPool實(shí)例；

　　4、 當(dāng)所有的連接客戶退出后，關(guān)閉全部連接池。

　　這些類的實(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類代表一個(gè)由url標(biāo)識(shí)的數(shù)據(jù)庫連接池。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)庫標(biāo)識(shí)（跟特定的數(shù)據(jù)庫有關(guān)）。連接池也具有一個(gè)名字，供客戶程序引用。另外，連接池還有一個(gè)用戶名，一個(gè)密碼和一個(gè)最大允許連接數(shù)。如果web應(yīng)用允許所有的用戶使用某些數(shù)據(jù)庫操作，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，分別處理兩類不同的操作權(quán)限?，F(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、從池中打開一個(gè)連接

　　DBConnectionPool提供兩種方法來檢查連接。兩種方法都返回一個(gè)可用的連接，如果沒有多余的連接，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
　　// to http://www.
　　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(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()用來創(chuàng)建一個(gè)新的連接。這是一個(gè)私有方法，基于用戶名和密碼來確定是否可以創(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)，以避免其他類創(chuàng)建其實(shí)例。

private DBConnectionManager() {

init();

} 

　　DBConnetionManager的客戶調(diào)用getInstance()方法來得到該類的單一實(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)錄所有的客戶數(shù)，直到客戶釋放引用。這個(gè)計(jì)數(shù)器在以后用來協(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，用來打開一個(gè)外部輸入文件。文件的位置取決于類加載器，而標(biāo)準(zhǔn)的類加載器從classpath開始搜索。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。下面一些常用的屬性可以定義：

　　　drivers 以空格分開的jdbc驅(qū)動(dòng)程序的列表

　　　logfile 日志文件的絕對路徑

　　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頭：

　　　.url數(shù)據(jù)庫的JDBC URL

　　　.maxconn最大連接數(shù)。0表示無限。

　　　.user連接池的用戶名

　　　.password相關(guān)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(shù)據(jù)庫匹配。

　　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odbc連接的access數(shù)據(jù)庫的數(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。

　　初始化方法init()創(chuàng)建一個(gè)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(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，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，并加入一個(gè)私有的向量drivers中。向量drivers用來關(guān)閉和注銷所有的驅(qū)動(dòng)程序。

　　然后，DBConnectionPool對象由私有方法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)連接池對象需要被實(shí)例化。創(chuàng)建的連接池對象保存在一個(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(shù)，并調(diào)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(guān)閉

　　最后，由一個(gè)release（）方法，用來完好地關(guān)閉連接池。每個(gè)DBConnectionManager客戶必須調(diào)用getInstance()方法引用。有一個(gè)計(jì)數(shù)器跟蹤客戶的數(shù)量。方法release()在客戶關(guān)閉時(shí)調(diào)用，技術(shù)器減1。當(dāng)最后一個(gè)客戶釋放，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。
　　連結(jié)池的作用

　　現(xiàn)在我們結(jié)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(chuàng)建然后初始化（init()方法）。

　　2、 為0個(gè)或多個(gè)客戶調(diào)用提供服務(wù)（service()方法）。

　　3、 Servlet被銷毀，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)庫操作，然后調(diào)用freeConnection()歸還連接。

　　3． 在destroy()中，調(diào)用release()來釋放所有的資源，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();
　}
}