池:一个高级的集合体(集合存储元素 + 管理方式–>提高效率),是对外提供同一种类型对象的集合,如(线程池、数据库连接池) 特性:复用性(每条连接可重复使用),隔离性(每条连接一个时间内只能由一个线程获取)!! 连接池功能: 1.最大限度的满足并发复用,提高响应效率 2.大大的节省了服务器资源,(一定程度上)减少大量初始化问题
一对外提供复用连接包装内<—[pool]—>一对内创建连接
//抽取连接池架构接口
public interface MyPool {
//对外提供可复用连接包装内
PooledConnection getConnection();
//对内创建连接
void createConnections(int count);
}
为自定义连接池包装类bean(原生的Connection没有复用的标志,若不close回收掉,则不能判断该connection是否在用情况) 成员变量:
//表示繁忙标志 复用的标志 线程安全
private boolean busy = false;
//真正的sql 连接connection(java.sql.Connection)
private Connection con;
//只是用来测试当前connectionName,便于观察
private String connName;
对外提供关闭方法
// 将该连接置为不可用,而不是真正关掉连接
public void close() {
this.busy = false;
}
对外提供一个简单的测试方法,也就是获得了连接之后,就可以使用statement进行执行Sql语句;
public ResultSet queryBySql(String sql) {
Statement sttm = null;
ResultSet rs = null;
try {
sttm = con.createStatement();
rs = sttm.executeQuery(sql);
//System.out.println("当前连接编号是:" + connName);
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
return rs;
}
上面一个简单的PooledConnection连接包装类就完成了,主要功能就如之前所说的一样,将DriverManager获取的Connection进行包装使其可复用(连接不是用完就关掉),隔离性由一个简单的标志位属性busy决定(当busy为false时,表明该连接空闲可用,为true则表示该连接已被使用)
功能: 1.初始化数据连接driver 2.初始化连接池容量(扩容容量) 3.获取连接单个连接 成员变量
private static String driver = null;
private static String url = null;
private static String user = null;
private static String password = null;
/**连接池中管道参数**/
private static int initCount = 5;
private static int stepSize = 10;
private static int poolMaxSize = 55;
private static int expandTime = 0;
/**线程安全集合,用来放(可复用)数据库连接管道(集合之前用Vector,但在测试的时候发现多线程并发出错了ConcurrentModificationException)这个还要仔细研究一下**/
//连接池
private static CopyOnWriteArrayList<PooledConnection> pooledCons = new CopyOnWriteArrayList<PooledConnection>();
几个重要实现方法 1.注册driver(根据配置文件properties文件修改初始化参数JdbcUtil操作)
private void init() {
InputStream inStream = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");
Properties properties = new Properties();
try {
properties.load(inStream);
} catch (IOException e) {
//若这里抛出异常则下面不运行
e.printStackTrace();
}
this.driver = properties.getProperty("jdbc_driver");
this.url = properties.getProperty("jdbc_url");
this.user = properties.getProperty("jdbc_username");
this.password = properties.getProperty("jdbc_password");
if(Integer.valueOf(properties.getProperty("initCount")) > 0) {
this.initCount = Integer.valueOf(properties.getProperty("initCount"));
}else if(Integer.valueOf(properties.getProperty("stepSize")) > 0) {
this.stepSize = Integer.valueOf(properties.getProperty("stepSize"));
}else if(Integer.valueOf(properties.getProperty("poolMaxSize")) > 0) {
this.poolMaxSize = Integer.valueOf(properties.getProperty("poolMaxSize"));
}
//准备创建DriverManager
try {
Driver dbDriver = (Driver) Class.forName(this.driver).newInstance();
DriverManager.registerDriver(dbDriver);
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
//获取连接,用create方法获取
/**DriverManager.getConnection(url, user, password);**/
this.createConnections(initCount);
}
2.初始化连接池容量(也就是实现Pool Interface的方法创建连接连接池) 所有的Console都是为了便于观察
@Override
public void createConnections(int count) {
//this.expandTime++;
//System.out.println("第"+expandTime+"次扩容,扩容量为:"+count);
if((pooledConnections.size() + count) <= poolMaxSize) {
for(int i = 0;i < count ;i++) {
try {
//获取连接放入线程安全的连接池中
Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
PooledConnection pooledConnection = new PooledConnection(conn,false,String.valueOf(i));
this.pooledConnections.add(pooledConnection);
//System.out.println("初始化"+(i + 1) + "个连接");
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
System.out.println("当前连接池连接数量:"+ pooledConnections.size());
System.out.println("最大连接池数量为:"+ this.poolMaxSize);
}
3.1 对外提供获取连接包装类(也是实现Interface的方法)
@Override
public PooledConnection getConnection() {
//spring思想要拿连接,先判断管道集合中是否有连接
if(this.pooledConnections.size() == 0) {
System.out.println("连接池没有连接!");
//如果没有就手动再建一把连接池
this.createConnections(initCount);
}
PooledConnection connection = getRealConnection();
//如果还是没有拿到,说明全部线程都处于busy状态,得扩容
while(connection == null) {
this.createConnections(stepSize);
connection = getRealConnection();
try {//拿到连接等待一会,防止连接又被别的线程抢夺
Thread.sleep(50);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return connection;
}
3.2 真正的获取连接包装类getRealConnection()
//同步方法,真正的获取连接(连接包装内包括:connection和标志位busy)
private synchronized PooledConnection getRealConnection() {
for(PooledConnection conn:pooledConnections) {
//判断该连接是否已被占用
if(!conn.isBusy()) {//false为可用(空闲),true为占用(繁忙)
Connection connection = conn.getConnection();
try {
//判断该连接是否在设定时间连接通数据库(连接通为true)
if(!connection.isValid(2000)) {
connection = DriverManager.getConnection(url, user, password);
}
} catch (SQLException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
conn.setBusy(true);
return conn;
}
}
//如果连接池中的连接都被占用,则返回null,由调用函数处理(即扩容)
return null;
}
以上连接池实现大致功能就完成了,主要包涵初始化注册,连接池扩容和获取连接方法
public class PoolManager {
private PoolManager(){}
/**
* 内部类单利模式 伪造类加载器加载原理:实现线程安全问题(类加载器加载内部类实例是互斥特性)
*/
private static class createPool {
private static MyPoolImpl poolImpl = new MyPoolImpl();
}
public static MyPool getInstace() {
return createPool.poolImpl;
}
}
特性:每个线程对类加载内部类实例时是互斥
测试类Test.class 测试主方法
//测试2000条线程 jdk1.8 内部类用lambda表达示
public static void main(String[] args) {
for(int i =0; i < 2000; i++) {
new Thread(() -> selectDate()).start();
}
}
测试方法selectDate()
成员变量
public static MyPool myPool = PoolManager.getInstace();
//方法加了synchronized之后,连接池不扩容了???
public static void selectDate() {
PooledConnection connection = myPool.getConnection();
String sql = "select * from t_area";
ResultSet rs = connection.queryBySql(sql);
try {
while(rs.next()) {
String name = rs.getString("name");
Integer id = rs.getInt("id");
//System.out.println("当前线程:"+ Thread.currentThread().getName() +",id:"+ id + ",name" + name);
}
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
connection.close();
}
问题: 1.myPoolImpl类中连接池的集合问题用线程安全的Vector,在多次测试中出现Java ConcurrentModificationException 异常Java ConcurrentModificationException异常原因和解决方法 2.当在测试方法selectDate()上加了synchronized之后,连接池不扩容问题???,相关锁问题还不够了解 3.运行观测问题:扩容的连接数量远远大于了实际运行使用的数量(基本上就是0-10号连接在用)???