手写实现数据库连接池

文章目录

背景
数据连接池的技术方案
需求
准备工作
- MyDataSourceInterface
- ConnectionProxy(代理类)
- MyAbstractDataSource(抽象类)
- MyDataSource
测试

背景

数据库连接是一种昂贵的资源,创建数据库连接是一个耗时的操作,在多线程并
发条件下尤为突出,对数据库连接的高效管理能影响到程序的性能指标,数据库
连接池正是针对这个问题提出来的。数据库连接池负责分配、管理和释放数据库连接,它允许应用程序重复使用一个现有的数据库连接,而不是再重新建立一个新连接,利用数据库连接池将明显提高对数据库操作的性能;

数据连接池的技术方案

C3P0
DBCP
Proxool
Tomcat Jdbc Pool
BoneCP
Druid(阿里巴巴)
HikariCP(后起之秀)

数据库连接池属于一种池化技术，很多领域都会有池化技术:http访问(httpclinet)、redis访问(redisPool)、线程(线程池)等

需求

因为面试中可能会要求面试者手撕连接池，所以自己写一个提高自己的代码素养

准备工作

创建一个MyPool项目，在其下创建一个接口：MyDataSourceInterface继承DataSource

MyDataSourceInterface

import javax.sql.DataSource;
import java.io.PrintWriter;
import java.sql.*;
import java.util.logging.Logger;/*** @Description:继承DataSource，实现其下的方法* @CreateTime:2023/1/11 9:44* @Author:HeXin*/
public interface MyDataSourceInterface extends DataSource {@Overridedefault Connection getConnection () throws SQLException{return null;}@Overridedefault Connection getConnection (String username, String password) throws SQLException{return null;}@Overridedefault PrintWriter getLogWriter () throws SQLException{return null;}@Overridedefault void setLogWriter (PrintWriter out) throws SQLException{}@Overridedefault void setLoginTimeout (int seconds) throws SQLException{}@Overridedefault int getLoginTimeout () throws SQLException{return 0;}@Overridedefault <T> T unwrap (Class<T> iface) throws SQLException{return null;}@Overridedefault boolean isWrapperFor (Class<?> iface) throws SQLException{return false;}@Overridedefault Logger getParentLogger () throws SQLFeatureNotSupportedException{return null;}@Overridedefault ConnectionBuilder createConnectionBuilder () throws SQLException {return DataSource.super.createConnectionBuilder();}@Overridedefault ShardingKeyBuilder createShardingKeyBuilder () throws SQLException {return DataSource.super.createShardingKeyBuilder();}
}

ConnectionProxy(代理类)

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.sql.Connection;/*** @BelongsProject: MyPool* @BelongsPackage: ConnectionProxy* @Author: HeXin* @CreateTime: 2023/1/11  10:08* @Description:采用动态代理实现对数据库连接的代理* @Version: 1.0*/
public class ConnectionProxy implements InvocationHandler {//真正的连接private Connection realConnection;//代理链接private Connection proxyConnection;//持有数据源对象private MyDataSource myDataSource;public Connection getReaslConnection () {return realConnection;}public void setRealConnection (Connection reaslConnection) {this.realConnection = reaslConnection;}public Connection getProxyConnection () {return proxyConnection;}public void setProxyConnection (Connection proxyConnection) {this.proxyConnection = proxyConnection;}public MyAbstractDataSource getMyDataSource () {return myDataSource;}public void setMyDataSource (MyDataSource myDataSource) {this.myDataSource = myDataSource;}/*** @Description: 构造方法* @CreateTime:2023/1/11 10:13* @Author:HeXin*/public ConnectionProxy (Connection realConnection, MyDataSource myDataSource) {//初始化真实连接this.realConnection = realConnection;//初始化数据源this.myDataSource = myDataSource;//初始化代理连接this.proxyConnection = (Connection)Proxy.newProxyInstance(Connection.class.getClassLoader(),new Class<?>[]{Connection.class},this);}/*** @Description: 当调用Connection对象的方法时，首先会调用该invoke方法拦截* @CreateTime:2023/1/11 10:19* @Author:HeXin*/@Overridepublic Object invoke (Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {//获取到当前调用Connection对象的方法String methodName = method.getName();if("close".equalsIgnoreCase(methodName)){//把连接归还到连接池myDataSource.closeConnection(this);return null;}return method.invoke(realConnection,args);}
}

MyAbstractDataSource(抽象类)

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;/*** @BelongsProject: MyPool* @BelongsPackage: MyDataSource* @Author: HeXin* @CreateTime: 2023/1/11  10:36* @Description:* @Version: 1.0*/
public abstract class MyAbstractDataSource implements  MyDataSourceInterface{private String url;private String driver;private String user;private String password;public String getUrl () {return url;}public void setUrl (String url) {this.url = url;}public String getDriver () {return driver;}public void setDriver (String driver) {this.driver = driver;}public String getUser () {return user;}public void setUser (String user) {this.user = user;}public String getPassword () {return password;}public void setPassword (String password) {this.password = password;}@Overridepublic Connection getConnection () throws SQLException {return getConnection(user,password);}@Overridepublic Connection getConnection (String username, String password) throws SQLException {return CreateConnection(username, password);}/*** @Description: 获取数据库连接* @CreateTime:2023/1/11 10:38* @Author:HeXin*/private Connection CreateConnection(String username,String password){Connection connection = null;try {connection = DriverManager.getConnection(url,username, password);} catch (SQLException e) {e.printStackTrace();}return connection;}
}

MyDataSource

import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;/*** @BelongsProject: MyPool* @BelongsPackage: MyDataSource* @Author: HeXin* @CreateTime: 2023/1/11  10:49* @Description: 数据源的连接池* @Version: 1.0*/
public class MyDataSource extends MyAbstractDataSource{//空闲连接池private final List<ConnectionProxy> idleConnections = new ArrayList<ConnectionProxy>();//激活的连接池private final List<ConnectionProxy> activeConnections = new ArrayList<ConnectionProxy>();//最大的正在使用的连接数private int poolMaxActiveConnections = 10;//最大的空闲连接数private int poolMaxIdleConnections = 10;//从连接池中获取一个连接最大等待多少毫秒private int poolTimeToWait = 30000;//监视器对象private final Object monitor = new Object();//监视器对象private final Object watch = new Object();/*** @Description: 覆盖父类的方法，返回的是一个动态代理的连接* @CreateTime:2023/1/11 11:13* @Author:HeXin*/@Overridepublic Connection getConnection () throws SQLException {ConnectionProxy connectionProxy = getConnectionProxy(super.getUser(),super.getPassword());return connectionProxy.getProxyConnection();}/*** @Description: 获取链接* @CreateTime:2023/1/11 11:13* @Author:HeXin*/public ConnectionProxy getConnectionProxy (String username,String password) throws SQLException {boolean wait = false;ConnectionProxy connectionProxy = null;//刚开始是没有连接的while(connectionProxy == null){//做一个同步线程synchronized (monitor) {//如果空闲连接不为空，那么就可以直接获取到连接if(!idleConnections.isEmpty()){connectionProxy = idleConnections.remove(0);}else{//没有空闲连接可以使用,那么我们需要获取新的连接(创建一个连接)if(activeConnections.size()<poolMaxIdleConnections){//如果当前激活的连接数小于允许的最大连接数，那么此时可以创建一个新的连接connectionProxy = new ConnectionProxy(super.getConnection(), this);}//否则不能创建,需要等待}}if(!wait){wait = true;}if(connectionProxy == null){try {//连接对象是空，则需要等待monitor.wait(poolTimeToWait);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();//等待被线程打断，退出循环break;}}}if(connectionProxy != null){//连接对象不为空，说明已经拿到连接activeConnections.add(connectionProxy);}//返回连接return connectionProxy;}/*** @Description:释放连接(归还至连接池)* @CreateTime:2023/1/11 11:32* @Author:HeXin*/public void closeConnection(ConnectionProxy connectionProxy){synchronized (watch){//关闭连接，就是把激活状态的连接转变为空闲连接activeConnections.remove(connectionProxy);if(idleConnections.size()<poolMaxIdleConnections){idleConnections.add(connectionProxy);}//唤醒上面等待获取连接的线程monitor.notifyAll();}}
}

测试

见文章：(20条消息) 初识MySQL_ㄨ旧夢已逝，挽月归时♞的博客-CSDN博客中JDBC部分

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