基于JAVA的數據庫連接池設計

摘要：通過深入探究傳統開發(fā)數據庫舊模式過程中存在的問題，有針對性的實施合理的數據庫連接池技術，并詳細設計其具體模型以及規(guī)劃方案。建立于連接池靜態(tài)設計的前提下，進一步優(yōu)化連接池的動態(tài)模型，參照其模型構造的部件類以及內在屬性、方法的不同，真正落實靈活配置連接池的最終目的，使數據庫獲取最大限度的訪問效率。

關鍵詞：JAVA；數據庫；數據庫連接池；連接池設計

當前，緊跟高速發(fā)展的計算機技術與信息技術趨勢，帶動了依托網絡為后盾的電子商務、MIS 等交互信息系統的大力應用。一定的網絡數據庫技術是其自身運行高效的重要保證，綜合考慮開發(fā)系統最小投資成本以及管理數據庫連接資源功效的提高情況，基于JDBC2. 0的基礎上，實施了合理有效的JDBC 數據庫連接池(ConnectionPool) 技術。與操作系統運用線程池技術原理具有一定的相似之處的連接池，通過同組連接對象的再次運用，每組已打開的連接由全體用戶同享，連接數據庫的建立與釋放時間可大大縮短，使訪問系統的性能及其自身的可測量性得以大幅提高。

一、構建數據庫連接池的模型

連接數據庫為其而構建的連接池，創(chuàng)建了相應的“資源緩沖池”。換句話而言，在資源緩沖池內提前設定一定量的數據連接，依據連接數據庫的具體需求，構建時，適時在“資源緩沖池”內取出相對恰當的一個即可，完成使用之后，再放回原處。而針對構建與釋放連接管理，均由數據庫連接池自身來實現，構建連接池的具體模型，如圖1所示。

通過最大連接數的連接池合理設定，與數據庫的無節(jié)制地連接的應用程度可得到有效預防。其中尤為關鍵的是連接池管理體制的預先設定，目前連接量以及其運用情況的監(jiān)控，一定程度上提供了開發(fā)、評測以及調整系統性能的參考依據。

二、設計連接池規(guī)劃方案

設計數據庫連接池，主要涉及兩大方面：構建連接池以及分配與釋放連接池的管理。

1.構建數據庫連接池

初始化數據庫系統時，通過對XML 配置文件內的數據參數以及相應取值的合理讀取，在系統內存中應用程序構建一個相對靜態(tài)的連接池。所謂的靜態(tài)，也即相對于應用程序而言，具有唯一的數據庫連接池，并明確其連接池的具體參數配置。當真正初始化連接池對象之后，一定量的連接已在池內完成構建，并不能隨意將其關閉，之后均從連接池內獲得線程所需的連接，進而有效的規(guī)避內存開銷因構建及關閉連接的隨意性而錯誤產生。而有關數據庫連接池的具體參數有：

圖1 連接池的基本模型

1) maxidle：數據庫連接池內最大空閑連接數，也即動態(tài)維持連接池內的相對最小連接數。

2) maxactive：允許在連接池中構建的最大連接數。

3) active：連接數已合理分配出來。

4) maxuse：使用數據連接的最大次數。

5) maxwait：連接處于無空閑時線程所停留等候的最大時間。一定情況下，maxidle 和active 的和等于maxactive。

2.分配并釋放數據連接

當完成構建數據庫連接池之后，管理體制的數據庫連接池合理設定具有一定的關鍵作用。運用有效的“Reference Counting”的設計模式，相應的引用計數可設置直接影響著對應的每個數據庫連接，通過使用連接次數的合理記錄，再次復用或被釋放將由其直接決定。管理體制的連接池構建如圖2 所示。

針對連接數據庫被線程請求時，連接池內的隊列空閑情況是其首要查看的重要環(huán)節(jié)，而隊列的空閑主要用來未分配連接的存放。若空閑連接存在，線程將獲取分配，并在已分配的隊列內進行及時注冊，引用計數相應的加1。若空的空閑隊列，則需對剛構建的連接數進行合理查看是否符合maxactive的要求，若未符合需對所請求的線程及時構建一個新連接；若已符合maxactive，其釋放連接需等候，當對比maxwait遠遠大于其等候時間后，未進行釋放的連接，就需及時返回失敗請求的程序。

圖2 連接池的管理機制

針對數據庫連接有相應的線程釋放時，需對引用計數的連接進行提前查看是否符合maxuse的要求，若已超出，需將其刪除，并及時對連接池內的空閑隊列進行同步檢查，若對比maxidle小于的空閑隊列內的連接數，就需在空閑隊列內構建新數據連接，進而對適量的備用連接做好有效保障；若對比maxuse小于的引用計數，則需歸還連接給空閑隊列，以備再次復用。

三、合理優(yōu)化數據庫連接池

1.連接池的動態(tài)模型

相對于局限性的靜態(tài)連接池，合理設計了優(yōu)化連接池的動態(tài)模型，通過連接池加載、修改以及刪除的動態(tài)方式，可針對數據庫類型的不同，同步構建連接池對象，真正落實連接池參數的靈活配置目的，進而盡可能的優(yōu)化數據庫的系統性能。

與此同時，主要由4大部件構成的動態(tài)連接池，具體包含有：管理連接池部件(DBCon2nectionManager) 、分配連接池部件(DBConnectionDist rib2ute) 、連接池部件(ConnectionPool) 、連接部件(Conn)，每個類可由相應的各個部件來具體定義，在運作的程序內相應的對象可動態(tài)地構建。與連接池靜態(tài)有一定相似之處的連接池部件以及連接部件，而立足數據庫連接池構建的實際，有針對性的詳細探究管理連接池類與分配連接池類。

2. 管理連接池類

適合于單例模式的管理連接池類，也即數據庫系統內只含唯一的管理連接池類實例。完成構建此實例之后，持續(xù)運作，以便于管理多個連接池對象，其所暗含的功能主要有：構建實例時，需對數據庫的DBC 驅動程序在相應的配置文件內進行裝載并注冊；按照配置文件所設定的材料信息進行連接池對象的構建，并對每個連接池對象起個相應的名稱；對已設定的連接提供相應的獲取和釋放池連接接口；新數據連接池予以提供并注冊，對已設定的連接池接口進行修改或刪除；運作日志需設置合理。

方便使用與管理多個連接池，是其管理連接池類引入的主要目的，比如需設定不同類型數據庫在系統內的情況等。針對相應的分配連接池對象已在應用程序內完成創(chuàng)建的情況，構建的此對象便獲取了對應的管理連接池類實例。通過構建此實例，在內存中，可對記錄在配置文件內的所有數據庫相應的連接池對象進行加載，同時，針對運作中的程序，可對連接池的參數進行動態(tài)修改，依據應用程序要求的不同，使系統合理有效的配置連接池內的最大連接空閑數及最大連接數等。

結束語：

總的來講，基于JAVA的數據庫系統開發(fā)的前提下，運用有效的連接池技術，設計合理的數據庫連接池，可使構建與關閉數據庫連接次數得以最大限度的減少。對此，基于連接池靜態(tài)的前提下，本文深入探究了數據庫連接池的具體模型及方案規(guī)劃，通過分配連接池類與管理類的設計來構建動態(tài)連接池，并設定了對應的優(yōu)化動態(tài)連接池模型。而應用連接池技術的數據庫優(yōu)化模型，系統投資成本得以大幅降低的同時，訪問數據庫的效率相應的得到提高。

參考文獻：

[1]沈應奎.曾凌.Java Web數據庫系統應用開發(fā)與實例.人民郵電出版社.2008(2).

[2]雍俊海.程序設計教程.清華大學出版社.2007(8).

[3]賈蓉生.胡大源.林金池.Java 典型應用徹查1000例-網站數據庫設計.科學出版社.2009(7).