论文导读：在JDBC2.0中提出了JDBC连接池技术，通过在客户之间共享一组连接，而不是在它们需要的时候再为它们生成，这样就可以改善资源使用，提高应用程序的响应能力。连接池技术的核心思想是：连接复用，通过建立一个数据库连接池以及一套连接使用、分配、治理策略，使得该连接池中的连接可以得到高效、安全的复用，避免了数据库连接频繁建立、关闭的开销。
关键词：JDBC，数据库连接池，技术研究
一、引言
近年来，随着Internet/Intranet建网技术的飞速发展和在世界范围内的迅速普及，计算机应用程序已从传统的桌面应用转到Web应用。基于B/S(Browser/Server)架构的3层开发模式逐渐取代C/S(Client/Server)架构的开发模式，成为开发企业级应用和电子商务普遍采用的技术。在JDBC2.0中提出了JDBC连接池技术，通过在客户之间共享一组连接，而不是在它们需要的时候再为它们生成，这样就可以改善资源使用，提高应用程序的响应能力。
二、Java应用程序访问数据库的基本原理
Java语言通过JDBC技术访问数据库。JDBC是一种“开放”的方案，它为数据库应用开发人员、数据库前台工具开发人员提供了一种标准的应用程序设计接口，使开发人员可以用纯Java语言编写完整的数据库应用程序。
一般来说，Java应用程序访问数据库的过程是：
①装载数据库驱动程序;
②通过JDBC建立数据库连接;
③访问数据库，执行SQL语句;
④断开数据库连接。
图1 Java数据库访问机制
三、数据库连接池的技术
1、基本概念及原理
1.1连接池原理
连接池技术的核心思想是：连接复用，通过建立一个数据库连接池以及一套连接使用、分配、治理策略，使得该连接池中的连接可以得到高效、安全的复用，避免了数据库连接频繁建立、关闭的开销。另外，由于对JDBC中的原始连接进行了封装，从而方便了数据库应用对于连接的使用（非凡是对于事务处理），提高了开发效率，也正是因为这个封装层的存在，隔离了应用的本身的处理逻辑和具体数据库访问逻辑，使应用本身的复用成为可能。连接池主要由三部分组成：连接池的建立、连接池中连接的使用治理、连接池的关闭。
图2 连接池的基本工作原理
1.2连接池的建立
应用程序中建立的连接池其实是一个静态的。所谓静态连接池是指连接池中的连接在系统初始化时就已分配好，且不能随意关闭连接。Java中提供了很多容器 类可以方便的构建连接池，如：Vector、Stack、Servlet、Bean等，通过读取连接属性文件 Connections.properties与数据库实例建立连接。在系统初始化时，根据相应的配置创建连接并放置在连接池中，以便需要使用时能从连接池中获取，这样就可以避免连接随意的建立、关闭造成的开销。
1.3连接池的治理
连接池治理策略是连接池机制的核心。发表论文。当连接池建立后，如何对连接池中的连接进行治理，解决好连接池内连接的分配和释放，对系统的性能有很大的影响。连接的合理分配、释放可提高连接的复用，降低了系统建立新连接的开销，同时也加速了用户的访问速度。下面介绍连接池中连接的分配、释放策略。
连接池的分配、释放策略对于 有效复用连接非常重要，我们采用的方法是一个很有名的设计模式：Reference Counting（引用记数）。该模式在复用资源方面应用的非常广泛，把该方法运用到对于连接的分配释放上，为每一个数据库连接，保留一个引用记数，用来记录该连接的使用者的个数。具体的实现方法是：
当客户请求数据库连接时，首先查看连接池中是否有空闲连接（指当前没有分配出去的连 接）。假如存在空闲连接，则把连接分配给客户并作相应处理（即标记该连接为正在使用，引用计数加1）。假如没有空闲连接，则查看当前所开的连接数是不是已 经达到maxConn（最大连接数），假如没达到就重新创建一个连接给请求的客户；假如达到就按设定的maxWaitTime（最大等待时间）进行等待， 假如等待maxWaitTime后仍没有空闲连接，就抛出无空闲连接的异常给用户。
当客户释放数据库连接时，先判定该连接的引用次数 是否超过了规定值，假如超过就删除该连接，并判定当前连接池内总的连接数是否小于minConn（最小连接数），若小于就将连接池布满；假如没超过就将该 连接标记为开放状态，可供再次复用。可以看出正是这套策略保证了数据库连接的有效复用，避免频繁地建立、释放连接所带来的系统资源开销。发表论文。
1.4 连接池的关闭
当应用程序退出时，应关闭连接池，此时应把在连接池建立时向数据库申请的连接对象统一归还给数据库（即关闭所有数据库连接），这与连接池的建立正好是一个相反过程。
2、连接池的要害技术
2.1 事务处理
在Java语言中，Connection类本身提供了对事务的支持，可以通过设置Connection的AutoCommit属性为false,然后显式的调用commit或rollback方法来实现。但要高效的进行Connection复用，就必须提供相应的事务支持机制。可采用每一个事务独占一个连接来实现，这种方法可以大大降低事务管理的复杂性。
2.2 并发问题
为了使连接治 理服务有更大的通用性，我们必须要考虑到多线程环境，即并发问题。在一个多线程的环境下，必须要保证连接治理自身数据的一致性和连接内部数据的一致性，在这方面Java提供很好的支持（synchronized关键字），这样就很轻易使连接治理成为线程安全的。
2.3 封装
从上面的论述可以看出，普通的数据库方法和事务方法对于连接的使用（分配、释放）是不同的，为了便于使用，对外提供一致的操作接口，我们对连接进行了封装：普通连接和事务连接，并利用了Java中的强大的面向对象特性：多态。普通连接和事务连接均实现了一个DbConnection接口，对于接口中定义的方法，分别根据自己的特点作了不同的实现，这样在对于连接的处理上就非常的一致了。
四、结束语
在使用JDBC进行与数据库有关的应用开发中，数据库连接的管理是一个难点。发表论文。很多时候，连接的混乱管理所造成的系统资源开销过大成为制约大型企业级应用效率的瓶颈。对于众多用户访问的Web应用，采用数据库连接技术的系统在效率和稳定性上比采用传统的其他方式的系统要好很多。本文阐述了使用JDBC访问数据库的技术﹑讨论了基于连接池技术的数据库连接管理的关键问题并给出了一个实现模型。文章所给出的是连接池管理程序的一种基本模式，为提高系统的整体性能，在此基础上还可以进行很多有意义的扩展。
参考文献
[1] 李长林，JSP组建动态网站基础与实例操作，电子工业出版社
[2]刘丽珏 张龙祥，JDBC与Java数据库程序设计，人民邮电出版社
|
