六、使用了连接池的PooledDataSource
同样地,我们也是使用PooledDataSource的getConnection()方法来返回Connection对象。现在让我们看一下它的基本原理:
PooledDataSource将java.sql.Connection对象包裹成PooledConnection对象放到了PoolState类型的容器中维护。 MyBatis将连接池中的PooledConnection分为两种状态: 空闲状态(idle)和活动状态(active),这两种状态的PooledConnection对象分别被存储到PoolState容器内的idleConnections和activeConnections两个List集合中:
idleConnections:空闲(idle)状态PooledConnection对象被放置到此集合中,表示当前闲置的没有被使用的PooledConnection集合,调用PooledDataSource的getConnection()方法时,会优先从此集合中取PooledConnection对象。当用完一个java.sql.Connection对象时,MyBatis会将其包裹成PooledConnection对象放到此集合中。
activeConnections:活动(active)状态的PooledConnection对象被放置到名为activeConnections的ArrayList中,表示当前正在被使用的PooledConnection集合,调用PooledDataSource的getConnection()方法时,会优先从idleConnections集合中取PooledConnection对象,如果没有,则看此集合是否已满,如果未满,PooledDataSource会创建出一个PooledConnection,添加到此集合中,并返回。
PoolState连接池的大致结构如下所示:
6.1 获取java.sql.Connection对象的过程
下面让我们看一下PooledDataSource 的getConnection()方法获取Connection对象的实现:
public Connection getConnection() throws SQLException {
return popConnection(dataSource.getUsername(), dataSource.getPassword()).getProxyConnection();
}
public Connection getConnection(String username, String password) throws SQLException {
return popConnection(username, password).getProxyConnection();
}
上述的popConnection()方法,会从连接池中返回一个可用的PooledConnection对象,然后再调用getProxyConnection()方法最终返回Conection对象。(至于为什么会有getProxyConnection(),请关注下一节)
现在让我们看一下popConnection()方法到底做了什么:
1. 先看是否有空闲(idle)状态下的PooledConnection对象,如果有,就直接返回一个可用的PooledConnection对象;否则进行第2步。
2. 查看活动状态的PooledConnection池activeConnections是否已满;如果没有满,则创建一个新的PooledConnection对象,然后放到activeConnections池中,然后返回此PooledConnection对象;否则进行第三步;
3. 看最先进入activeConnections池中的PooledConnection对象是否已经过期:如果已经过期,从activeConnections池中移除此对象,然后创建一个新的PooledConnection对象,添加到activeConnections中,然后将此对象返回;否则进行第4步。
4. 线程等待,循环2步
/*
* 传递一个用户名和密码,从连接池中返回可用的PooledConnection
*/
private PooledConnection popConnection(String username, String password) throws SQLException
{
boolean countedWait = false;
PooledConnection conn = null;
long t = System.currentTimeMillis();
int localBadConnectionCount = 0;
while (conn == null)
{
synchronized (state)
{
if (state.idleConnections.size() > 0)
{
// 连接池中有空闲连接,取出第一个
conn = state.idleConnections.remove(0);
if (log.isDebugEnabled())
{
log.debug("Checked out connection " + conn.getRealHashCode() + " from pool.");
}
}
else
{
// 连接池中没有空闲连接,则取当前正在使用的连接数小于最大限定值,
if (state.activeConnections.size() < poolMaximumActiveConnections)
{
// 创建一个新的connection对象
conn = new PooledConnection(dataSource.getConnection(), this);
@SuppressWarnings("unused")
//used in logging, if enabled
Connection realConn = conn.getRealConnection();
if (log.isDebugEnabled())
{
log.debug("Created connection " + conn.getRealHashCode() + ".");
}
}
else
{
// Cannot create new connection 当活动连接池已满,不能创建时,取出活动连接池的第一个,即最先进入连接池的PooledConnection对象
// 计算它的校验时间,如果校验时间大于连接池规定的最大校验时间,则认为它已经过期了,利用这个PoolConnection内部的realConnection重新生成一个PooledConnection
//
PooledConnection oldestActiveConnection = state.activeConnections.get(0);
long longestCheckoutTime = oldestActiveConnection.getCheckoutTime();
if (longestCheckoutTime > poolMaximumCheckoutTime)
{
// Can claim overdue connection
state.claimedOverdueConnectionCount++;
state.accumulatedCheckoutTimeOfOverdueConnections += longestCheckoutTime;
state.accumulatedCheckoutTime += longestCheckoutTime;
state.activeConnections.remove(oldestActiveConnection);
if (!oldestActiveConnection.getRealConnection().getAutoCommit())
{
oldestActiveConnection.getRealConnection().rollback();
}
conn = new PooledConnection(oldestActiveConnection.getRealConnection(), this);
oldestActiveConnection.invalidate();
if (log.isDebugEnabled())
{
log.debug("Claimed overdue connection " + conn.getRealHashCode() + ".");
}
}
else
{
//如果不能释放,则必须等待有
// Must wait
try
{
if (!countedWait)
{
state.hadToWaitCount++;
countedWait = true;
}
if (log.isDebugEnabled())
{
log.debug("Waiting as long as " + poolTimeToWait + " milliseconds for connection.");
}
long wt = System.currentTimeMillis();
state.wait(poolTimeToWait);
state.accumulatedWaitTime += System.currentTimeMillis() - wt;
}
catch (InterruptedException e)
{
break;
}
}
}
}
//如果获取PooledConnection成功,则更新其信息
if (conn != null)
{
if (conn.isValid())
{
if (!conn.getRealConnection().getAutoCommit())
{
conn.getRealConnection().rollback();
}
conn.setConnectionTypeCode(assembleConnectionTypeCode(dataSource.getUrl(), username, password));
conn.setCheckoutTimestamp(System.currentTimeMillis());
conn.setLastUsedTimestamp(System.currentTimeMillis());
state.activeConnections.add(conn);
state.requestCount++;
state.accumulatedRequestTime += System.currentTimeMillis() - t;
}
else
{
if (log.isDebugEnabled())
{
log.debug("A bad connection (" + conn.getRealHashCode() + ") was returned from the pool, getting another connection.");
}
state.badConnectionCount++;
localBadConnectionCount++;
conn = null;
if (localBadConnectionCount > (poolMaximumIdleConnections + 3))
{
if (log.isDebugEnabled())
{
log.debug("PooledDataSource: Could not get a good connection to the database.");
}
throw new SQLException("PooledDataSource: Could not get a good connection to the database.");
}
}
}
}
}
if (conn == null)
{
if (log.isDebugEnabled())
{
log.debug("PooledDataSource: Unknown severe error condition. The connection pool returned a null connection.");
}
throw new SQLException("PooledDataSource: Unknown severe error condition. The connection pool returned a null connection.");
}
return conn;
}
对应的处理流程图如下所示:
![]()
如上所示,对于PooledDataSource的getConnection()方法内,先是调用类PooledDataSource的popConnection()方法返回了一个PooledConnection对象,然后调用了PooledConnection的getProxyConnection()来返回Connection对象。
6.2java.sql.Connection对象的回收
当我们的程序中使用完Connection对象时,如果不使用数据库连接池,我们一般会调用 connection.close()方法,关闭connection连接,释放资源。如下所示:
private void test() throws ClassNotFoundException, SQLException
{
String sql = "select * from hr.employees where employee_id < ? and employee_id >= ?";
PreparedStatement st = null;
ResultSet rs = null;
Connection con = null;
Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver");
try
{
con = DriverManager.getConnection("jdbc:oracle:thin:@127.0.0.1:1521:xe", "louluan", "123456");
st = con.prepareStatement(sql);
//设置参数
st.setInt(1, 101);
st.setInt(2, 0);
//查询,得出结果集
rs = st.executeQuery();
//取数据,省略
//关闭,释放资源
con.close();
}
catch (SQLException e)
{
con.close();
e.printStackTrace();
}
}
调用过close()方法的Connection对象所持有的资源会被全部释放掉,Connection对象也就不能再使用。
那么,如果我们使用了连接池,我们在用完了Connection对象时,需要将它放在连接池中,该怎样做呢?
可能大家第一个在脑海里闪现出来的想法就是:我在应该调用con.close()方法的时候,不调用close()f方法,将其换成将Connection对象放到连接池容器中的代码!
好,我们将上述的想法实现,首先定义一个简易连接池Pool,然后将上面的代码改写:
package com.foo.jdbc;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import java.util.Vector;
/**
*
* 一个线程安全的简易连接池实现,此连接池是单例的
* putConnection()将Connection添加到连接池中
* getConnection()返回一个Connection对象
*/
public class Pool {
private static Vector<Connection> pool = new Vector<Connection>();
private static int MAX_CONNECTION =100;
private static String DRIVER="oracle.jdbc.driver.OracleDriver";
private static String URL = "jdbc:oracle:thin:@127.0.0.1:1521:xe";
private static String USERNAME = "louluan";
private static String PASSWROD = "123456";
static {
try {
Class.forName(DRIVER);
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 将一个Connection对象放置到连接池中
*/
public static void putConnection(Connection connection){
synchronized(pool)
{
if(pool.size()<MAX_CONNECTION)
{
pool.add(connection);
}
}
}
/**
* 返回一个Connection对象,如果连接池内有元素,则pop出第一个元素;
* 如果连接池Pool中没有元素,则创建一个connection对象,然后添加到pool中
* @return Connection
*/
public static Connection getConnection(){
Connection connection = null;
synchronized(pool)
{
if(pool.size()>0)
{
connection = pool.get(0);
pool.remove(0);
}
else
{
connection = createConnection();
pool.add(connection);
}
}
return connection;
}
/**
* 创建一个新的Connection对象
*/
private static Connection createConnection()
{
Connection connection = null;
try {
connection = DriverManager.getConnection(URL, USERNAME,PASSWROD);
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
return connection;
}
}
package com.foo.jdbc;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.util.Vector;
public class PoolTest
{
private void test() throws ClassNotFoundException, SQLException
{
String sql = "select * from hr.employees where employee_id < ? and employee_id >= ?";
PreparedStatement st = null;
ResultSet rs = null;
Connection con = null;
Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver");
try
{
con = DriverManager.getConnection("jdbc:oracle:thin:@127.0.0.1:1521:xe", "louluan", "123456");
st = con.prepareStatement(sql);
//设置参数
st.setInt(1, 101);
st.setInt(2, 0);
//查询,得出结果集
rs = st.executeQuery();
//取数据,省略
//将不再使用的Connection对象放到连接池中,供以后使用
Pool.putConnection(con);
}
catch (SQLException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
上述的代码就是将我们使用过的Connection对象放到Pool连接池中,我们需要Connection对象的话,只需要使用Pool.getConnection()方法从里面取即可。
是的,上述的代码完全可以实现此能力,不过有一个很不优雅的实现:就是我们需要手动地将Connection对象放到Pool连接池中,这是一个很傻的实现方式。这也和一般使用Connection对象的方式不一样:一般使用Connection的方式是使用完后,然后调用.close()方法释放资源。
为了和一般的使用Conneciton对象的方式保持一致,我们希望当Connection使用完后,调用.close()方法,而实际上Connection资源并没有被释放,而实际上被添加到了连接池中。这样可以做到吗?答案是可以。上述的要求从另外一个角度来描述就是:能否提供一种机制,让我们知道Connection对象调用了什么方法,从而根据不同的方法自定义相应的处理机制。恰好代理机制就可以完成上述要求.
怎样实现Connection对象调用了close()方法,而实际是将其添加到连接池中
这是要使用代理模式,为真正的Connection对象创建一个代理对象,代理对象所有的方法都是调用相应的真正Connection对象的方法实现。当代理对象执行close()方法时,要特殊处理,不调用真正Connection对象的close()方法,而是将Connection对象添加到连接池中。
MyBatis的PooledDataSource的PoolState内部维护的对象是PooledConnection类型的对象,而PooledConnection则是对真正的数据库连接java.sql.Connection实例对象的包裹器。
PooledConnection对象内持有一个真正的数据库连接java.sql.Connection实例对象和一个java.sql.Connection的代理:
其部分定义如下:
class PooledConnection implements InvocationHandler {
//......
//所创建它的datasource引用
private PooledDataSource dataSource;
//真正的Connection对象
private Connection realConnection;
//代理自己的代理Connection
private Connection proxyConnection;
//......
}
PooledConenction实现了InvocationHandler接口,并且,proxyConnection对象也是根据这个它来生成的代理对象:
public PooledConnection(Connection connection, PooledDataSource dataSource) {
this.hashCode = connection.hashCode();
this.realConnection = connection;
this.dataSource = dataSource;
this.createdTimestamp = System.currentTimeMillis();
this.lastUsedTimestamp = System.currentTimeMillis();
this.valid = true;
this.proxyConnection = (Connection) Proxy.newProxyInstance(Connection.class.getClassLoader(), IFACES, this);
}
实际上,我们调用PooledDataSource的getConnection()方法返回的就是这个proxyConnection对象。
当我们调用此proxyConnection对象上的任何方法时,都会调用PooledConnection对象内invoke()方法。
让我们看一下PooledConnection类中的invoke()方法定义:
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
String methodName = method.getName();
//当调用关闭的时候,回收此Connection到PooledDataSource中
if (CLOSE.hashCode() == methodName.hashCode() && CLOSE.equals(methodName)) {
dataSource.pushConnection(this);
return null;
} else {
try {
if (!Object.class.equals(method.getDeclaringClass())) {
checkConnection();
}
return method.invoke(realConnection, args);
} catch (Throwable t) {
throw ExceptionUtil.unwrapThrowable(t);
}
}
}
从上述代码可以看到,当我们使用了pooledDataSource.getConnection()返回的Connection对象的close()方法时,不会调用真正Connection的close()方法,而是将此Connection对象放到连接池中。
七、JNDI类型的数据源DataSource
对于JNDI类型的数据源DataSource的获取就比较简单,MyBatis定义了一个JndiDataSourceFactory工厂来创建通过JNDI形式生成的DataSource。
下面让我们看一下JndiDataSourceFactory的关键代码:
if (properties.containsKey(INITIAL_CONTEXT)
&& properties.containsKey(DATA_SOURCE))
{
//从JNDI上下文中找到DataSource并返回
Context ctx = (Context) initCtx.lookup(properties.getProperty(INITIAL_CONTEXT));
dataSource = (DataSource) ctx.lookup(properties.getProperty(DATA_SOURCE));
}
else if (properties.containsKey(DATA_SOURCE))
{
// //从JNDI上下文中找到DataSource并返回
dataSource = (DataSource) initCtx.lookup(properties.getProperty(DATA_SOURCE));
}