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JDBC连接池技术详解

news 来源：原创 2025/6/14 11:18:22

一、 连接池的理解

1.不使用连接池有啥问题

数据库mysql3306是一个进程，JVM也是一个进程

Connection对象是重量级对象，创建Connection对象就是建立两个进程之间的通信，非常耗费资源。一次完整的数据库操作，大部分时间都耗费在连接对象的创建。

第一个问题：每一次请求都创建一个Connection连接对象，效率较低。

第二个问题：连接对象的数量无法限制。如果连接对象的数量过高，会导致mysql数据库服务器崩溃。

2.使用连接池来解决什么问题

提前创建好N个连接对象，将其存放到一个集合中（这个集合就是一个缓存）。

用户请求时，需要连接对象直接从连接池中获取，不需要创建连接对象，因此效率较高。

另外，连接对象只能从连接池中获取，如果没有空闲的连接对象，只能等待，这样连接对象创建的数量就得到了控制。

3.javax.sql.DataSource

连接池有很多，不过所有的连接池都实现了 javax.sql.DataSource 接口。也就是说我们程序员在使用连接池的时候，不管使用哪家的连接池产品，只要面向javax.sql.DataSource接口调用方法即可。

另外，实际上我们也可以自定义属于我们自己的连接池。只要实现DataSource接口即可。

datasource：数据源，所以连接池也可称为数据源

1.4. 连接池的属性

对于一个基本的连接池来说，一般都包含以下几个常见的属性：

  1. 初始化连接数（initialSize）：连接池初始化时创建的连接数。
  2. 最大连接数（maxActive）：连接池中最大的连接数，也就是连接池所能容纳的最大连接数量，当连接池中的连接数量达到此值时，后续请求会被阻塞并等待连接池中有连接被释放后再处理。
  3. 最小空闲连接数量（minIdle）： 指连接池中最小的空闲连接数，也就是即使当前没有请求，连接池中至少也要保持一定数量的空闲连接，以便应对高并发请求或突发连接请求的情况。
  4. 最大空闲连接数量（maxIdle）： 指连接池中最大的空闲连接数，也就是连接池中最多允许保持的空闲连接数量。当连接池中的空闲连接数量达到了maxIdle设定的值后，多余的空闲连接将会被连接池释放掉。
  5. 最大等待时间（maxWait）：当连接池中的连接数量达到最大值时，后续请求需要等待的最大时间，如果超过这个时间，则会抛出异常。
  6. 连接有效性检查（testOnBorrow、testOnReturn）：为了确保连接池中只有可用的连接，一些连接池会定期对连接进行有效性检查，这里的属性就是配置这些检查的选项。
  7. 连接的driver、url、user、password等。

以上这些属性是连接池中较为常见的一些属性，不同的连接池在实现时可能还会有其他的一些属性，不过大多数连接池都包含了以上几个属性，对于使用者来说需要根据自己的需要进行灵活配置。

二、常用的连接池

1. DBCP

  • 诞生时间：2001年

  • 特点：

    • 最早的连接池之一。

    • 由Apache Software Foundation开发，最初是为了满足Tomcat服务器对连接池管理的需求。

    • 设计简单，适合基础场景。

2. c3p0

  • 诞生时间：2004年

  • 特点：

    • 由Steve Waldman开发，高性能、高可靠性、易配置。

    • 提供连接池的容错能力、自动重连等功能。

    • 适用于高并发场景和数据量大的应用。

3. Druid

  • 诞生时间：2012年

  • 特点：

    • 由阿里巴巴集团开发，功能丰富。

    • 不仅是一个连接池，还支持监控、分析、管理数据库。

    • 提供SQL防火墙、统计分析、缓存、访问控制等功能。

    • 适用于需要细粒度控制数据库访问的场景。

4. HikariCP

  • 诞生时间：2012年

  • 特点：

    • 由Brett Wooldridge开发，被认为是Java语言下最快的连接池之一。

    • 快速启动、低延迟、低资源消耗。

    • 专注于连接池的核心功能，轻量级且性能极致。

    • 对各种数据库的兼容性更好，适用于高并发和云端应用。

5. BoneCP

  • 诞生时间：2015年

  • 特点：

    • 由Dominik Gruntz开发，高性能连接池。

    • 支持分布式事务、连接空闲检查、SQL语句跟踪和性能分析。

    • 适用于大型应用系统和高并发负载场景。

总结：

  • Druid：功能丰富，适合需要监控和管理的场景。

  • HikariCP：性能极致，适合高并发和云端应用。

  • c3p0：稳定可靠，适合大数据量和高并发场景。

  • DBCP：简单易用，适合基础需求。

  • BoneCP：高性能，适合大型系统和高并发负载。

三、连接池的使用

1.Druid的使用


第一步：引入Druid的jar包

第二步：配置文件

在类的根路径下创建一个属性资源文件：jdbc.properties

driverClassName=com.mysql.cj.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql://localhost:3306/jdbc
username=root
password=abc123
initialSize=3
maxActive=20

第三步：编写代码，从连接池中获取连接对象

// 读取属性配置文件
InputStream in = DruidConfig.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");
Properties props = new Properties();
props.load(in);
// 创建连接池
DataSource dataSource = DruidDataSourceFactory.createDataSource(props);
Connection conn = dataSource.getConnection();

第四步：关闭连接

仍然调用Connection的close()方法，但是这个close()方法并不是真正的关闭连接，只是将连接归还到连接池，让其称为空闲连接对象。这样其他线程可以继续使用该空闲连接。

示例代码：

import com.alibaba.druid.pool.DruidDataSourceFactory;

import javax.sql.DataSource;
import java.io.InputStream;
import java.sql.Connection;
import java.util.Properties;

/**
 * ClassName: JDBCTest24
 * Description: 演示 druid连接池的使用。

 */
public class JDBCTest27 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        // 获取一个输入流，指向一个属性资源文件
        InputStream in = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");
        // 创建属性类对象
        Properties prop = new Properties();
        // 将属性配置文件的资源加载到属性类对象当中
        prop.load(in);
        // 获取连接池对象
        DataSource dataSource = DruidDataSourceFactory.createDataSource(prop);
        // 通过连接池获取连接对象
        Connection conn = dataSource.getConnection();
        System.out.println(conn);

        // CRUD操作....

        // 关闭资源（这个不是真正的关闭，只是将连接池中的连接对象状态修改为空闲）
        conn.close();
    }
}

运行结果：

2.DbUtils的升级改造

DbUtils类：

import com.alibaba.druid.pool.DruidDataSourceFactory;

import javax.sql.DataSource;
import java.io.InputStream;
import java.sql.Connection;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
import java.util.Properties;

/**
 * ClassName: DbUtils2
 * Description:使用druid连接池的JDBC工具类

 */
public class DbUtils2 {
    private DbUtils2(){}

    private static DataSource dataSource;

    static {
        try {
            InputStream in = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");
            Properties prop = new Properties();
            prop.load(in);
            dataSource = DruidDataSourceFactory.createDataSource(prop);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }


    /**
     * 获取数据库连接对象
     * @return 连接对象
     * @throws SQLException
     */
    public static Connection getConnection() throws SQLException {
        return dataSource.getConnection();
    }


    /**
     * 释放资源
     * @param conn 连接对象
     * @param stmt 数据库操作对象
     * @param rs 结果集对象
     */
    public static void close(Connection conn, Statement stmt, ResultSet rs){
        if (rs != null) {
            try {
                rs.close();
            } catch (SQLException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
        if (stmt != null) {
            try {
                stmt.close();
            } catch (SQLException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
        if (conn != null) {
            try {
                conn.close();
            } catch (SQLException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
    }
}

测试类：

import oop3.utils.DbUtils2;

import java.sql.Connection;

/**
 * ClassName: JDBCTest25
 * Description:使用我们改造之后的JDBC工具类

 */
public class JDBCTest28 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        Connection conn1 = DbUtils2.getConnection();
        System.out.println(conn1);
        conn1.close();

        Connection conn2 = DbUtils2.getConnection();
        System.out.println(conn2);
        conn2.close();

        Connection conn3 = DbUtils2.getConnection();
        System.out.println(conn3);
        conn3.close();

        Connection conn4 = DbUtils2.getConnection();
        System.out.println(conn4);
        conn4.close();
    }
}

运行结果：

3. HikariCP的使用

第一步：引入jar包

第二步：编写配置文件

在类的根路径下创建一个属性资源文件：jdbc2.properties

jdbcUrl=jdbc:mysql://localhost:3306/jdbc
username=root
password=1234
driverClassName=com.mysql.cj.jdbc.Driver
minimumIdle=5
maximumPoolSize=20

第三步：编写代码，从连接池中获取连接

InputStream in = HikariConfig.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jdbc2.properties");
Properties props = new Properties();
props.load(in);
HikariConfig config = new HikariConfig(props);
DataSource dataSource = new HikariDataSource(config);
Connection conn = dataSource.getConnection();

第四步：关闭连接（调用conn.close()，将连接归还到连接池，连接对象为空闲状态。）

import com.zaxxer.hikari.HikariConfig;
import com.zaxxer.hikari.HikariDataSource;

import javax.sql.DataSource;
import java.io.InputStream;
import java.sql.Connection;
import java.util.Properties;

/**
 * ClassName: JDBCTest26
 * Description:使用HikariCP连接池技术

 */
public class JDBCTest29 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        InputStream in = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResourceAsStream("jdbc2.properties");
        // 创建属性类对象
        Properties properties = new Properties();
        properties.load(in);
        // 创建配置信息对象
        HikariConfig config = new HikariConfig(properties);
        // 获取连接池
        DataSource dataSource = new HikariDataSource(config);

        Connection conn = dataSource.getConnection();
        System.out.println(conn);

        // .....

        conn.close();
    }
}

运行结果：

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