JAVA数据源

2018-11-18 Java编程基础 0 Comments Word Count: 2.8k(words) Read Count: 11(minutes)

前言

我们在进行数据访问，声明模板和repository之前【JAVA】Spring对JDBC的支持，都需要配置数据源用来连接数据库。数据源又可以分为两大类：直连的数据源 和 连接池的数据源 ，其中连接池的数据源又有多种，接下来就让我们来学习一下这两种数据源。当然在学习之前，我们首先需要知道连接池、数据源、JNDI是什么，分别从当什么角色，有什么作用。

连接池、数据源、JNDI

连接池、数据源

Java中的数据源就是连接到数据库的一条路径，数据源中并无真正的数据，它仅仅记录的是你连接到哪个数据库，以及如何连接。DataSource的创建可以有不同的实现。DataSource通常被称为数据源，它包含连接池 和连接池管理 两部分，习惯上也经常把DataSource称为连接池。

连接池思想

在系统初始化的时候，将数据库连接对象（Connection） 存储在内存中，当用户需要访问数据库时候，并不是建立一个新的连接，而是从连接池中取出一个已经建立好的空闲连接对象。而连接池负责分配、管理、释放数据库连接对象。注意的是：连接池是由容器（比如tomcat） 提供的，同时容器也管理着连接池。

JNDI

JNDI（Java Naming and Directory Interface，Java命名和目录接口），JNDI是Java平台的一个标准扩展，提供一组接口、类和关于命名空间的概念。其功能通俗的来说，就是提供一个类似全局的map，key保存JNDI的名称，value保存你要放到里面的资源的引用（如Java对象），以后要想要获取value的资源即可通过lookup名称检索。
注意：需要区分开JNDI和通过JNDI查找的数据源的概念，不能将JNDI和连接池混为一谈。

这套API的主要作用在于：它可以将Java对象放在一个容器中（支持JNDI的容器例如Tomcat），并且为容器中的Java对象取一个名称，以后程序想要获得Java对象，只要通过名称检索即可。
其核心API为Context，它代表JNDI容器，其lookup方法为检索容器中对应名称的对象。

使用JNDI访问Tomcat内置连接池

将数据库驱动的包复制到Tomcat的安装目录/lib/中，这样Tomcat服务器才能找到数据库驱动
编写访问JNDI程序，运行在Tomcat内部，所以通常运行在servlet、jsp中
在Tomcat启动时，自动加载配置文件（context.xml），创建数据库连接池，该连接池由Tomcat管理。

直连的数据源

用户每次请求都需要向数据库获得连接，而数据库创建连接通常需要消耗相对较大的资源，创建的时间也较长。
在这里插入图片描述

连接池的数据源

连接池的思想

数据库连接是一种关键的有限的昂贵的资源，如果每次访问数据库的时候，都需要进行数据库连接，那么势必会造成性能低下；同时，如果用户失误忘记释放数据库连接，会导致资源的浪费等。而数据库连接池就是刚好可以解决这些问题，通过管理连接池中的多个连接对象（Connection），实现连接对象（connection）重复利用，从而大大提高了数据库连接方面的性能。
在这里插入图片描述

常用的数据库连接池

Tomcat内置的连接池（Tomcat Dbcp）

Tomcat在7.0以前的版本都是使用commons-dbcp作为连接池的实现，但是由于commons-dbcp饱受诟病。因此很多人会选择一些第三方的连接池组件，例如c3p0，bonecp等。为此，Tomcat从7.0开始引入了一个新的模块：Tomcat Jdbc Pool（Tomcat Dbcp）。关于更多请看这里
连接池的配置：

<Context>
     <Resource name="jdbc/login_register" auth="Container" type="javax.sql.DataSource"
           maxActive="100" maxIdle="30" maxWait="10000"
           username="root" password="root" driverClassName="com.mysql.jdbc.Driver"
           url="jdbc:mysql://localhost:3306/db_user"/>
           factory="org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSourceFactory"
</Context>

属性的说明：

Resource：声明这个是资源
name=指定Resource（资源）的JNDI名称
auth=指定管理Resource的Manager(Container由容器创建和管理，Application由Web应用创建和管理)
factory：必需的属性，其值应为 org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSourceFactory
type=指定Resource的java类（即指定JNDI能拿到的是什么类型的数据，javax.sql.DataSource这里指定为连接池对象）。类型应为 javax.sql.DataSource 或 javax.sql.XADataSource。根据类型，将创org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSource 或 org.apache.tomcat.jdbc.pool.XADataSource。
maxActive=指定连接池中处于活动状态的数据库连接的最大数量
maxIdle=指定连接池中处于空闲状态的数据库的最大数量
maxWait=指定连接池中连接处于空闲的最长时间，超过这个时间会提示异常，取值为-1，表示可以无限期等待，单位为毫秒（ms）

我们需要注意的属性是factory="org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSourceFactory"
如果你没有声明以上的属性，当Tomcat读到type="javax.sql.DataSource"属性时也会自动安装DBCP，除非你指定不同的factory。

连接池的获取：

  public class DBUtil {
    public static Connection getConnection(){
        Connection conn = null;
        try {
            Context c = new InitialContext();
            DataSource dataSource = (DataSource) c.lookup("java:/comp/env/jdbc/login_register");//这里的jdbc/login_register和篇配置文件中的name属性一致
            conn = dataSource.getConnection();
            return conn;
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NamingException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        return conn;
    }
}

lookup方法用于查找指定JNDI名称的连接池，java:/comp/env/jdbc/login_registe的jdbc/login_registe和配置文件中JNDI的名称相对应。这样既可查找到数据库连接池，也就能获得到连接对象了。当然，连接池的获取方式不只一种，比如还有通过配置文件来获取的，感兴趣的可以查阅资料。

大概流程是这样的：

通过配置文件Resource声明资源为连接池类型（javax.sql.DataSource）的对象
加载连接池factory，org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSourceFactory
通过JNDI找到连接池资源

通过这个例子我们看到了JNDI的作用，JNDI你可以理解成一个水池的门牌,连接池就相当于这个水池，应用要取到要访问数据库时,通过找到JNDI，然后再通过连接池和数据库所建立的连接来访问。

C3P0连接池

C3P0是一个开源的JDBC连接池，它实现了数据源和JNDI绑定，支持JDBC3规范和JDBC2的标准扩展。C3P0是异步操作的，缓慢的JDBC操作通过帮助进程完成。扩展这些操作可以有效的提升性能。C3P0是改写的javax.sql.DataSource。

连接池的配置
配置文件：c3p0-config.xml

<c3p0-config>
  <default-config>
//默认是mysql数据库
     <property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property> 
     <property name="jdbcUrl">jdbc:mysql:///项目名?useUnicode=true&amp;characterEncoding=utf8</property> 
     <property name="user">数据库用户名</property> 
     <property name="password">数据库密码</property> 
     <property name="initialPoolSize">5</property> 
     <property name="maxPoolSize">10</property> 
  </default-config>
//也可以用oracle数据库
  <named-config name="oracleConfig">
    <property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property> 
     <property name="jdbcUrl">jdbc:mysql:///项目名</property> 
     <property name="user">数据库用户名</property> 
     <property name="password">数据库密码</property> 
     <property name="initialPoolSize">5</property> 
     <property name="maxPoolSize">10</property> 
   </named-config>
</c3p0-config>

连接池的获取

 // 创建c3p0连接池核心工具类
// 自动加载src下c3p0的配置文件【c3p0-config.xml】
ComboPooledDataSource dataSource = new ComboPooledDataSource();// 使用默认的配置
PreparedStatement pstmt = null;
// 获取连接
Connection con = dataSource.getConnection();
//执行sql语句
String sql="sql语句"
//执行
pstmt.executeUpdate();
//关闭连接
pstmt.close();
con.close();

注意：创建C3P0的连接池时候还可以在（）加上名称，连接指定配置文件中的连接池。

1 2	ComboPooledDataSource dataSource = new ComboPooledDataSource("oracleConfig");

当然数据库连接池除了以上的配置、获取方式外，还有别的方式，例如用JNDI配置和获取的。

连接池配置
在tomcat的context.xml里的标签添加标签：

<Resource name="jdbc/TestDB" 
	        auth="Container" 
	       factory="org.apache.naming.factory.BeanFactory"
	       type="com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource"
	       driverClass="oracle.jdbc.driver.OracleDriver"
           jdbcUrl="jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:XE"
           user="orcl"
           password="newsnews"/>

不同数据源的 driverClass，jdbcUrl等属性不同，依照连接池自身的属性配置，这里是使用的c3p0数据源，若使用其他数据源要修改属性。jdbc/TestDB为JNDI名称。

在项目的web.xml添加

<resource-ref>
    <description>DB Connection</description>
    <res-ref-name>jdbc/TestDB</res-ref-name>
    <res-type>javax.sql.DataSource</res-type>
    <res-auth>Container</res-auth>
 </resource-ref>

res-ref-name引入context.xml里配置的Resource,res-type都设置为javax.sql.DataSource。

在spring的applicationContext.xml配置里添加

1
2
3

<bean id="dataSource" class="org.springframework.jndi.JndiObjectFactoryBean">
		<property name="jndiName" value="java:/comp/env/jdbc/TestDB" />
</bean>

DBCP连接池

DBCP（Database Connection Pool） 是一个依赖Jakarta commons-pool对象池机制的数据库连接池，Tomcat的数据源使用的就是DBCP。

连接池配置
dbcpconfig.properties文件

driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql://localhost:3306/db_user
username=root
password=root
initialSize=10
maxActive=50
maxIdle=20
minIdle=5
maxWait=60000
connectionProperties=useUnicode=true;characterEncoding=utf8
defaultAutoCommit=true
defaultReadOnly=
defaultTransactionIsolation=REPEATABLE_READ

连接池获取

public class DBUtil {
    public static Connection getConnection(){
        Connection conn = null;

        try {
            conn = getDataSource().getConnection();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        return conn;
    }

    private static DataSource getDataSource(){
        DataSource dataSource=null;
        Properties p = new Properties();
        try {
            p.load(DBUtil.class.getClassLoader().getResourceAsStream("dbcpconfig.properties"));
            dataSource = BasicDataSourceFactory.createDataSource(p);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("获取DataSource对象失败");
        } 
        return dataSource;
    }
}

自定义连接池

编写连接池需要实现javax.sql.DataSource接口，具体可以网上查阅相关资料。

其他连接池

还有更多的连接池例如：Proxool、BoneCP、HikariCP、阿里druid等可以自行查阅资料。

总结

以上，介绍了几种常用的数据源连接池；这几种连接池在使用过程，即支持硬编码的方式，也支持配置文件的配置方式；在正式实用的时候，应该尽量使用配置的方式，便于维护和管理。硬编码的方式，可以做为测试使用。同时，spring框架，通过他自己的方式集成上述几种数据源，理论上来说，都支持。各个数据源连接池都有一些公有的属性，因为他们都是从javax.sql.datasource继承而来，而且都有最大连接数，初始化连接数等概念。同时，他们又分别有各自不同的属性，做了扩展。这里只是简单的介绍，在实际使用中，想要实现高性能的数据库连接池管理，还需要深入研究每种方式的连接属性配置；例如：根据实际需要，设置合适的最小连接数和最大连接数，等待时间等。

本文链接： http://ddnd.cn/2018/11/18/Java-DataSource/

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