数据库与三种模式

系统管理员 2022-01-23 01:17 177阅读 0赞

# [数据库 -- 由数据库连接池引出的三种设计模式][--] #

**笔记摘要：**

这里首先对数据库连接池的优化进行了说明，同时自己编写了一个数据库连接池，在实际开发中，为了获取标准的数据源，我们需要去实现javax.sal.DataSource接口，

在实现过程中对于链接对象的close方法进行了不同的实现，以便在关闭close的时候，将连接对象放回连接池，而不是关闭掉，针对这一问题，提供了3种不同的解决

方案，涉及了3种设计模式：装饰，适配器和代理。

**一、直接获取连接与使用连接池的比较**

**应用程序直接获取连接示意图**

** **

![1364736824_3151.gif][]

** **

**缺点：**

用户每次请求都需要向数据库获得链接，而数据库创建连接通常需要消耗相对较大的资源，创建时间也较长。假设网站一天10万访问量，数据库服务器就需要创建10万次连接，极大的浪费数据库的资源，并且极易造成数据库服务器内存溢出、拓机。

** 数据库连接池示意图**

![1364737017_1109.gif][]

**优势：**

连接池中会有指定个数的连接对象，每次连接的时候，只要将请求发给连接池，连接池就会提供连接对象，使用完之后，再将连接对象放回连接池，

这样不用每次都去连接，大大提高了性能。

**二、编写一个基本的连接池实现连接复用**

**原理：**

通过一个LinkedList来模拟连接池，每次取Connection的时候，就remove，当释放的时候就再add进去，这里通过打印remove的前后，来说明每次使用之后会放回“连接池”

**dbinfo.properties：**

className=com.mysql.jdbc.Driver
    url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
    user=root
    password=root

**自定义连接池**

import java.sql.Connection;
    import java.sql.DriverManager;
    import java.sql.SQLException;
    import java.util.Collections;
    import java.util.LinkedList;
    import java.util.ResourceBundle;
    
    import javax.management.RuntimeErrorException;
    
    public class SimpleConnectionPool {
            private static String className;
            private static String url;
            private static String user;
            private static String password;
    
    //创建一个集合用于模拟连接池
            private static LinkedList<Connection> pool = new LinkedList<Connection>();
    //        private static LinkedList<Connection> pool =  (LinkedList<Connection>) Collections.synchronizedCollection(new LinkedList<Connection>());
            
    //加载配置文件并注册驱动
            static{
                try {
                    ResourceBundle bundle = ResourceBundle.getBundle("cn.itmonkey.util.dbinfo");
                    className = bundle.getString("className");
                    url = bundle.getString("url");
                    user = bundle.getString("user");
                    password = bundle.getString("password");
                    Class.forName(className);
                    
                    //创建10个连接对象
                    for(int i=0;i<10;i++){
                        Connection conn = DriverManager.getConnection(url,user,password);
                        pool.add(conn);
                    }
                    System.out.println("初始化连接");
                    
                    //打印所创建的连接对象
                    int i=0;
                    for(Connection conn: pool){
                        System.out.println(conn+"..."+i++);
                    }
                } catch (ClassNotFoundException e) {
                    e.printStackTrace();
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            
            //获取连接对象,由于可能同时会有多个对象来取，所以使用同步
            public synchronized static Connection getConnection(){
                
                System.out.println("取之前的连接如下");
                int i=0;
                for(Connection conn: pool){
                    System.out.println(conn+"..."+i++);
                }
                
                //从队列中移出一个连接对象，返回给调用者
                if(pool.size()>0){    //防止为0的时候，导致异常，所以要进行判断
                    Connection conn = pool.remove();
                    return conn;
                }
                else{
                    throw new RuntimeException("对不起，服务器忙！");
                }
            }
            
            //将连接对象释放到队列中
            public static void release(Connection conn){
                pool.addLast(conn);
            }
    }

**二、编写标准的数据库连接池**

**标准的数据源：**

需要实现javax.sal.DataSource接口的类，标准的数据源里默认了维护了一个连接池

**问题：**

在直接获取标准数据源的Connection后，在调用它的close方法时，不是还回连接池中，而是直接关闭，我们希望在调用close方法的时候，是将Connection还回连接池中，而不是关闭

**解决方案一：装饰设计模式**

**通过装饰，对需要的已有功能进行增强**

** **

**装饰设计模式编写步骤**

1、编写一个类，实现与被增强对象相同的接口

2、定义一个引用变量，记住被增强对象

3、定义构造方法，参数为接口后者父类，比便实现多态，传入被增强对象， 并给第2部的变量赋值

4、对于要增强的方法，自己改写

5、对于不需要增强的方法，调用原有对象的对应方法。

public class MyConnection implements Connection{
        private Connection conn;
        private LinkedList<Connection> pool;//模拟连接池
        
        public MyConnection(Connection conn,LinkedList<Connection> pool){
            this.conn = conn;
            this.pool = pool;
        }
        
        //释放连接对象到连接池
        @Override
        public void close() throws SQLException {
            pool.add(conn);
        }
    
        @Override
        public void clearWarnings() throws SQLException {
            conn.clearWarnings();
        }
    
        
        @Override
        public void commit() throws SQLException {
            conn.commit();
        }
    //不需要增强的方法，调用原有对象的对应方法即可，
        @Override
        public Array createArrayOf(String typeName, Object[] elements)
                throws SQLException {
            
            return conn.createArrayOf(typeName, elements);
        }
    　　//后面有很多方法，因为不需要增强的方法，调用原有对象的对应方法即可，这里略去
    　　
    　　…………
    }

**解决方案二：适配器模式**

通过一个类去继承一个接口或父类，对需要增强的方法进行改写即可，适配器模式在监听机制中出现比较多，由于父类中有很多的抽象方法，如果一一实现，比较麻烦，所以通常在API中会提供一个已经默认实现的类，我们只需去继承这个类，然后对希望增强的方法进行复写即可

**适配器模式编写步骤**

1.编写一个类，继承默认适配器

2.定义一个引用变量，记住被增强对象

3.定义构造方法，传入被增强的对象，并给第2部的变量赋值

4.对于要增强的方法，自己改写

**为Connection准备的适配器**

适配器本身也是一个包装类，实现或者继承一个类，但是什么都不做，所有的方法都调用原有对象的对应方法

public class ConnectionWrapper implements Connection{
        protected Connection conn;
        public ConnectionWrapper(Connection conn){
            this.conn = conn;
        }
        
        @Override
        public void clearWarnings() throws SQLException {
            conn.clearWarnings();
        }
    
        @Override
        public void close() throws SQLException {
            conn.close();
        }
    
        @Override
        public void commit() throws SQLException {
            conn.commit();
        }
    
        @Override
        public Array createArrayOf(String typeName, Object[] elements)
                throws SQLException {
            return null;
        }
    　　…………
    }
    
    
    
    
    继承适配器，对需要增强的方法复写即可
    
    
    
    public class MyConnection2  extends ConnectionWrapper {
        private LinkedList<Connection> pool;
        public MyConnection2(Connection conn, LinkedList<Connection> pool) {
            super(conn);
            this.pool = pool;
        }
    //将连接对象还回池中
        public void close() throws SQLException {
            pool.add(conn);
        }
    }

**解决方案三：动态代理**

使用动态代理，在获取Connection的方法中使用代理，所以在获取Connection的时候，就是一个代理的Connection，该代理的Connection对象，会对调用方法进行判断，如果是close方法，就对返回值进行改写（这里是将Connection对象放回连接池中），否则就按照原来方法去执行

mport java.io.PrintWriter;
    import java.lang.reflect.InvocationHandler;
    import java.lang.reflect.Method;
    import java.lang.reflect.Proxy;
    import java.sql.Connection;
    import java.sql.DriverManager;
    import java.sql.SQLException;
    import java.util.LinkedList;
    import java.util.ResourceBundle;
    
    import javax.sql.DataSource;
    
    //标准的数据源
    public class ProxyDataSource implements DataSource{
        
        private static String className;// 驱动类名
        private static String url;// 连接串
        private static String user;
        private static String password;
        private static LinkedList<Connection> pool = new LinkedList<Connection>();
        static {
            try {
                ResourceBundle rb = ResourceBundle.getBundle("cn.itxushuai.util.dbinfo");
                className = rb.getString("className");
                url = rb.getString("url");
                user = rb.getString("user");
                password = rb.getString("password");
                Class.forName(className);
    
                // 初始化10个连接
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user,
                            password);
                    pool.add(conn);
                }
    
            } catch (Exception e) {
                throw new ExceptionInInitializerError("驱动加载失败");
            }
        }
        @Override
        public synchronized Connection getConnection() throws SQLException {
            if(pool.size()>0){
                System.out.println("池中的连接如下");
            int i=1;
            for(Connection conn : pool){
                System.out.println(conn+"----"+i++);
            }
            
            final Connection conn = pool.remove();
            Connection proxyConn = (Connection)Proxy.newProxyInstance(conn.getClass().getClassLoader(), conn.getClass().getInterfaces(), 
                    new InvocationHandler(){
    
                        @Override
                        public Object invoke(Object proxy, Method method,
                                Object[] args) throws Throwable {
                            if("close".equals(method.getName())){    
                                return pool.add(conn);
                            }else{
                                return method.invoke(conn, args);
                            }
                        }}
                    );    
                return proxyConn;
            }else{
                throw new RuntimeException("服务器忙");
            }
            }
    
        @Override
        public Connection getConnection(String username, String password)
                throws SQLException {
            // TODO Auto-generated method stub
            return null;
        }
    
        @Override
        public PrintWriter getLogWriter() throws SQLException {
            // TODO Auto-generated method stub
            return null;
        }
    
        @Override
        public int getLoginTimeout() throws SQLException {
            // TODO Auto-generated method stub
            return 0;
        }
    
        @Override
        public void setLogWriter(PrintWriter out) throws SQLException {
            // TODO Auto-generated method stub
            
        }
    
        @Override
        public void setLoginTimeout(int seconds) throws SQLException {
            // TODO Auto-generated method stub
            
        }
    
        @Override
        public boolean isWrapperFor(Class<?> iface) throws SQLException {
            // TODO Auto-generated method stub
            return false;
        }
    
        @Override
        public <T> T unwrap(Class<T> iface) throws SQLException {
            // TODO Auto-generated method stub
            return null;
        }
    
    }

[--]: https://www.cnblogs.com/xushuai123/archive/2013/03/31/2992385.html
[1364736824_3151.gif]: https://img-my.csdn.net/uploads/201303/31/1364736824_3151.gif
[1364737017_1109.gif]: https://img-my.csdn.net/uploads/201303/31/1364737017_1109.gif