一个基本成熟的数据库连接池(part 1)<修正后>

//file : *****< ConnectionManager.java >****
/*
* @Title 连接池
* @Author: zxg
* @Version 2.5
* @Memo:定义数据库连接及其数据库连接池等
*/
package com.dbaccess.dbpool;
import java.io.*;
import java.sql.*;
import java.util.*;
import com.mysql.jdbc.Driver;
public class ConnectionManager {
static private ConnectionManager instance; // 唯一实例
// static private int clients;
static private long checkperiod=0;
private Vector drivers = new Vector();
private Hashtable pools = new Hashtable();
private Timer checkConnTimer=new Timer();
//调试模式开关
private static boolean debug=false;
//字符集哈西表
static private Hashtable Characters= new Hashtable();
static private PrintWriter log;
/**
* 返回唯一实例.如果是第一次调用此方法,则创建实例
*
* @return ConnectionManager 唯一实例
*/
static synchronized public ConnectionManager getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new ConnectionManager();
}
// clients++;
return instance;
}
/**
* 建构函数私有以防止其它对象创建本类实例
*/
private ConnectionManager() {
init();
}
/**
* 读取属性完成初始化
*/
private void init() {
Properties dbProps=null;
try {
InputStream is = getClass().getResourceAsStream("db.properties");
dbProps = new Properties();
dbProps.load(is);
}
catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
System.err.println("不能读取属性文件= " +
"请确保db.properties在CLASSPATH指定的路径中");
return;
}
String logFile = dbProps.getProperty("logfile", "log.txt");
String logPath=System.getProperty("user.dir");
if(!logPath.endsWith("/"))logPath=logPath+"/";
logFile=logPath+logFile;
if(debug){
System.out.println(logFile);
System.out.println("===============DEBUG====================");
}
try {
log = new PrintWriter(new FileWriter(logFile, true), true);
}
catch (IOException e) {
System.err.println("无法打开日志文件: " + logFile);
log = new PrintWriter(System.err);
}
String ckPeriod=dbProps.getProperty("checkperiod","5");
try {
checkperiod= Long.valueOf(ckPeriod).longValue()*60*1000;
}
catch (NumberFormatException e) {
log("错误的最大连接数限制: " + ckPeriod + " 连接池: ");
log("使用默认值 5 分钟");
checkperiod = 5*60*1000;
}
loadDrivers(dbProps);
createPools(dbProps);
}
/**
* 装载和注册所有JDBC驱动程序
*
* @param props 属性
*/
private void loadDrivers(Properties props) {
String driverClasses = props.getProperty("drivers");
StringTokenizer st = new StringTokenizer(driverClasses);
while (st.hasMoreElements()) {
String driverClassName = st.nextToken().trim();
try {
Driver driver = (Driver)Class.forName(driverClassName).newInstance();
if(driver!=null){
DriverManager.registerDriver(driver);
drivers.addElement(driver);
log("Begin");
log("成功注册JDBC驱动程序" + driverClassName);
}
else{
log("Begin");
log("注册JDBC驱动程序" + driverClassName+"失败");
}
}
catch (Exception e) {
log("Begin");
log("无法注册JDBC驱动程序: " + driverClassName + ", 错误: " + e);
}
}
}
/**
* 根据指定属性创建连接池实例.
*
* @param props 连接池属性
*/
private void createPools(Properties props) {
Enumeration propNames = props.propertyNames();
while (propNames.hasMoreElements()) {
String name = (String) propNames.nextElement();
if (name.endsWith(".url")) {
String poolName=name.substring(0,name.indexOf("."));
//记录该连接池的字符集设置
String character=props.getProperty(poolName+".character","gb2312");
Characters.put(poolName,character);
try{
PoolInfoObject pio=new PoolInfoObject(poolName,props);
ConnectionPool pool = new ConnectionPool(pio);
pools.put(poolName, pool);
//1分钟后开始每隔checkperiod分钟检查一次连接池情况
checkConnTimer.schedule(pool,60*1000,checkperiod);
log("成功创建连接池" + poolName);
}catch(Exception e){
log(e,"创建DBConnectionPool出错");
}
}
}
}
/**
* 将连接对象返回给由名字指定的连接池
*
* @param name 在属性文件中定义的连接池名字
* @param con 连接对象
*/
public void freeConnection(String name, Connection conn) {
ConnectionPool pool = (ConnectionPool) pools.get(name);
if (pool != null) {
pool.freeConnection(conn);
}
}
/**
* 获得一个可用的(空闲的)连接.如果没有可用连接,且已有连接数小于最大连接数
* 限制,则创建并返回新连接
*
* @param name 在属性文件中定义的连接池名字
* @return Connection 可用连接或null
*/
public Connection getConnection(String name) {
ConnectionPool pool = (ConnectionPool) pools.get(name);
if (pool != null) {
return pool.getConnection();
}
return null;
}
/**
* 获得一个可用连接.若没有可用连接,且已有连接数小于最大连接数限制,
* 则创建并返回新连接.否则,在指定的时间内等待其它线程释放连接.
*
* @param name 连接池名字
* @param time 以毫秒计的等待时间
* @return Connection 可用连接或null
*/
public Connection getConnection(String name, long time) {
ConnectionPool pool = (ConnectionPool) pools.get(name);
if (pool != null) {
return pool.getConnection(time);
}
return null;
}
/**
* 关闭所有连接,撤销驱动程序的注册
*/
public synchronized void release() {
// 等待直到最后一个客户程序调用
// if (--clients != 0) {
// return;
// }
checkConnTimer.cancel();
Enumeration allPools = pools.elements();
while (allPools.hasMoreElements()) {
ConnectionPool pool = (ConnectionPool) allPools.nextElement();
pool.cancel();
pool.release();
}
Enumeration allDrivers = drivers.elements();
while (allDrivers.hasMoreElements()) {
Driver driver = (Driver) allDrivers.nextElement();
try {
DriverManager.deregisterDriver(driver);
log("撤销JDBC驱动程序 " + driver.getClass().getName()+"的注册");
}
catch (SQLException e) {
log(e,"无法撤销下列JDBC驱动程序的注册: " + driver.getClass().getName());
}
}
}
/**
* 取字符集设置参数。
* @param poolName
* @return String
*/
static public String getCharacter(String poolName) {
return (String)Characters.get(poolName);
}
/**
* 将文本信息写入日志文件
*/
static public void log(String msg) {
if(debug==true) System.out.println( getLocalTime()+ " " + msg);
else log.println( getLocalTime()+ " " + msg);
}
/**
* 将文本信息与异常写入日志文件
*/
static public void log(Throwable e, String msg) {
if(debug==true){
System.err.println( getLocalTime()+ " " + msg);
e.printStackTrace(log);
}else{
log.println(getLocalTime() + " " + msg);
e.printStackTrace(log);
}
}
/**
* 获取当前系统时间
* @return String
*/
private static String getLocalTime(){
int tt[];
String TT[];
tt= new int[6];
TT=new String[6];
Calendar cl=Calendar.getInstance();
tt[5]=cl.get(Calendar.SECOND);
tt[4]=cl.get(Calendar.MINUTE);
tt[3]=cl.get(Calendar.HOUR_OF_DAY);
tt[2]=cl.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
tt[1]=cl.get(Calendar.MONTH)+1;
tt[0]=cl.get(Calendar.YEAR);
for(int i=0;i<6 ;i++){
if(tt[i]<10)
TT[i]="0"+Integer.toString(tt[i]);
else
TT[i]=Integer.toString(tt[i]);
}
String t="";
//连接日期 //连接时间
t+=TT[0]+"-"+TT[1]+"-"+TT[2]+" "+TT[3]+":"+TT[4]+":"+TT[5];
return t;
}
//test==========================================test
/**
* Method main
*
*
* @param args
*
*/
public static void main(String[] args) {
ConnectionManager dcm=null;
try{
dcm=ConnectionManager.getInstance();
Connection conn=dcm.getConnection("mysql");
Connection conn1=dcm.getConnection("mysql");
Connection conn2=dcm.getConnection("mysql");
ResultSet rs;
System.out.println("start");
String sql="select * from user ";
System.out.println(":::::::::1");
Statement st=conn.createStatement();
if(st==null) {
ConnectionManager.log("main--error while get \"Statement\"");
return; }
System.out.println("执行第"+1+"次检索");
rs=st.executeQuery(sql);
if(rs==null){
ConnectionManager.log("main--error while get \"ResultSet\"");
return;
}
System.out.println("\r\n");
while(rs.next()){
System.out.println(rs.getString(1));
System.out.println(rs.getString(2));
System.out.println(rs.getString(3));
System.out.println();
}
rs.close();
st.close();
//rs=null;
//st=null;
System.out.println(":::::::::2");
st = conn.createStatement();
System.out.println("执行第"+2+"次检索");
sql="select * from user";
rs=st.executeQuery(sql);
if(rs==null){
ConnectionManager.log("main--error while get \"ResultSet\"");
return;
}
while(rs.next()){
System.out.println("TTT:::TTT");
System.out.println(rs.getString(1));
System.out.println(rs.getString(2));
System.out.println(rs.getString(3));
System.out.println();
}
rs.close();
st.close();
rs=null;
st=null;
dcm.freeConnection("mysql",conn);
conn1.close();
conn2.close();
conn=null;
conn1=null;
conn2=null;
dcm.release();
}catch(SQLException e){
ConnectionManager.log(e,"main--error");
}
}
}
//===========================================================================//
//file : *****< ConnectionPool.java >****
/***************连接池类***********/
/**
* 此类定义了一个连接池.它能够根据要求创建新连接,直到预定的最
* 大连接数为止.在返回连接给客户程序之前,它能够验证连接的有效性.
* 它继承自 TimerTask 被 ConnectionManager 类的timer成员调度
*/
package com.dbaccess.dbpool;
import java.sql.*;
import java.util.*;
import java.util.Date;
public class ConnectionPool extends TimerTask{
private int countConn;
private Vector freeConns = new Vector();
private Vector usingConns = new Vector();
private long maxUseTime;//使用中的连接最大空闲时间
private long maxFreeTime;//空闲的连接最大空闲时间(在连接数未小于最小连接数时,关闭此连接)
private long maxConn;//最大连接数
private long minConn;//最小连接数
private long OnlineFreeTime ;//最大在线时间
private long maxNoneOnlineTime;//无人在线最大保留时间
private String name;//连接池名（name）
private String url;
private String user;
private String password;
private String option;
/**
* 创建新的连接池
*
* @param pio 连接池信息
*/
public ConnectionPool(PoolInfoObject pio) {
this.name = pio.poolName;
this.url = pio.url;
this.user = pio.user;
this.password = pio.password;
this.option=pio.optionConnection;
this.maxConn = pio.maxConnection;
this.minConn = pio.minConnection;
this.OnlineFreeTime = pio.maxOnlineFreeTime;
this.maxNoneOnlineTime = pio.maxNoneOnlineTime;
if(this.minConn<=0) this.minConn=10;
log("End One Part\r\n");
for(int i=0; i<minConn;i++){
newConnection();
}
}
/**
* 将新建的连接添加到连接池
*
* @param connobj 新建的连接
*/
public synchronized void freeConnection(ConnectionObject connobj) {
// 将指定连接加入到向量末尾
try{
connobj.setInUse(false);
freeConns.addElement(connobj);
usingConns.removeElement(connobj);
log("成功记录一个新建连接或者回收一个已释放连接");
notifyAll();
}catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e){
log(e,"freeConnection(ConnectionObject connobj) --失败");
}
}
/**
* 将不再使用的连接返回给连接池
*
* @param conn 客户程序主动释放的连接
*/
public synchronized void freeConnection(Connection conn) {
// 将指定连接加入到向量末尾
ConnectionObject connobj=null;
int i;
for(i=0;i<usingConns.size();i++)
{
connobj=(ConnectionObject)usingConns.get(i);
if(connobj.getConnection(false)==conn)
break;
}
if(i<usingConns.size()){
try{
connobj.setInUse(false);
freeConns.addElement(connobj);
usingConns.removeElement(connobj);
log("客户程序主动释放连接--成功回收一个连接");
notifyAll();
}catch(Exception e){
log(e,"客户程序主动释放连接--回收一个连接--失败");
}
}
}
/**
* 从连接池获得一个可用连接.如没有空闲的连接且当前连接数小于最大连接
* 数限制,则创建新连接.如原来登记为可用的连接不再有效,则从向量删除之,
* 然后递归调用自己以尝试新的可用连接.
* @return Connection
*/
public synchronized Connection getConnection() {
ConnectionObject connobj = null;
Connection conn=null;
// 获取向量中第一个可用连接
try {
connobj = (ConnectionObject) freeConns.get(0);
}
catch (Exception e) {
log("End One Part\r\n");
log("从连接池" + name+"获取一个连接失败");
if( maxConn == 0 || countConn < maxConn) {
connobj = newConnection();
conn=connobj.getConnection(true);
}
}
//如没有空闲的连接且当前连接数小于最大连接数限制,则创建新连接
if(connobj==null && ( maxConn == 0 || countConn < maxConn)) {
log("从连接池" + name+"获取一个连接失败");
log("End One Part\r\n");
connobj = newConnection();
conn=connobj.getConnection(true);
}else if(connobj!=null)
{
conn=connobj.getConnection(false);
if (conn==null) conn=connobj.getConnection(true);
}
if (conn != null) {
connobj.setLastAccessTime(new Date().getTime());
connobj.setInUse(true);
usingConns.addElement(connobj);
freeConns.removeElementAt(0);
return conn;
}else{
log("获取连接" + name+"失败--连接数量已达最大上限");
return null;
}
}
/**
* 从连接池获取可用连接.可以指定客户程序能够等待的最长时间
* 参见前一个getConnection()方法.
*
* @param timeout 以毫秒计的等待时间限制
*/
public synchronized Connection getConnection(long timeout) {
long startTime = new Date().getTime();
Connection conn=null;
while ((conn = getConnection()) == null) {
try {
wait(timeout);//??????????????
}
catch (InterruptedException e){
}
if ((new Date().getTime() - startTime) >= timeout) {
// wait()返回的原因是超时?????????
return null;
}
}
return conn;
}
/**
* 关闭所有连接
*/
public synchronized void release() {
// cancel();
Enumeration allConnections = freeConns.elements();
while (allConnections.hasMoreElements()) {
ConnectionObject connobj = (ConnectionObject) allConnections.nextElement();
try {
connobj.close();
connobj=null;
log("关闭连接池" + name+"中的一个连接");
}
catch (SQLException e) {//SQLException
log(e, "无法关闭连接池" + name+"中的连接");
}
}
freeConns.removeAllElements();
//
allConnections = usingConns.elements();
while (allConnections.hasMoreElements()) {
ConnectionObject connobj = (ConnectionObject) allConnections.nextElement();
try {
connobj.close();
connobj=null;
log("关闭连接池" + name+"中的一个连接");
}
catch (SQLException e) {//SQLException
log(e, "无法关闭连接池" + name+"中的连接");
}
}
usingConns.removeAllElements();
}
/**
* 创建新的连接
*/
private ConnectionObject newConnection() {
ConnectionObject connobj= null;
try {
log("连接池" + name+"创建一个新的连接对象");
String URL=url+option;
log("URL=" +URL );
Connection conn = DriverManager.getConnection(URL,user,password);
connobj=new ConnectionObject(conn,false);
connobj.setPoolName(name);
freeConnection(connobj);
countConn++;
}
catch (SQLException e) {
log(e, "无法创建下列URL的连接: " + url+" for User= " +user+" Password="+password);
return null;
}
return connobj;
}
//检查各连接状态(每checkperiod分钟一次)
public synchronized void run (){
ConnectionObject connobj=null;
//是否在maxNoneOnlineTime长时间内没有任何连接被使用。
if(usingConns.size()==0 && (freeConns.size()==minConn || countConn==1)){
boolean bCanFree=true;
if(countConn==1)
return;
else{
for(int j=0;j<freeConns.size();j++){
connobj=(ConnectionObject)freeConns.get(j);
long lt=new Date().getTime()-connobj.getLastAccessTime();
if(lt<maxNoneOnlineTime){
bCanFree=false;
break;
}
}
}
if(bCanFree){
log("run--连接池里的连接太闲－－现在关闭部分连接，保持一个连接 ");
while(freeConns.size()>1){
try{
connobj=(ConnectionObject)freeConns.get(0);
connobj.close();
connobj=null;
freeConns.removeElementAt(0);
countConn--;
}catch(SQLException e){
log(e,"run--连接池的连接太闲－－关闭部分连接，保持一个连接--失败");
}
}
log("关闭连接数量"+Long.toString(minConn-1));
}
return;
}
//回收正在使用中的已经"关闭"(释放)的连接和使用时间已经超时的连接
int i=0;
while(i<usingConns.size()){
connobj=(ConnectionObject)usingConns.get(i);
if(connobj.isInUse()==false){
try{
log("run--回收正在使用中的已经\"关闭\"(释放)的连接");
freeConnection(connobj);
i--;
}catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e){
log(e,"run--回收正在使用中的已经\"关闭\"(释放)的连接--失败");
}
}else{
long nowtime=new Date().getTime();
long t=nowtime-connobj.getLastAccessTime();
try{
if(t>OnlineFreeTime){//超时时间为OnlineFreeTime分钟
log("run--回收使用时间已经超时的连接");
freeConnection(connobj);
i--;
}
}catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e ){
log(e,"run--回收使用时间已经超时的连接--失败");
}
}
i++;
}
//删除空闲的已经被意外关闭的连接
i=0;
while(i<freeConns.size()){
connobj= (ConnectionObject)freeConns.get(i);
try{
if(connobj.isClosed()){
connobj=null;
freeConns.removeElementAt(i);
countConn--;
i--;
log("run--删除空闲的已经被意外关闭的连接");
}
}catch(Exception e){
log(e,"run--删除空闲的已经被意外关闭的连接-失败");
}
i++;
}
//删除从空闲连接中多余的(大于最小连接数的)连接
long cc=countConn-minConn;
i=0;
while(i<cc && freeConns.size()>1){
try{
connobj=(ConnectionObject)freeConns.get(0);
connobj.close();
connobj=null;
freeConns.removeElementAt(0);
countConn--;
log("run--删除从空闲连接中多余的(大于最小连接数的)连接 ");
}catch(SQLException e){
log(e,"run--从空闲连接中多余的(大于最小连接数的)连接--失败");
}
i++;
}
//增加连接保持要求的最小连接数
if(cc<0){
cc=-cc;
log("End One Part\r\n");
log("run--增加连接保持要求的最小连接数");
for(i=0;i<cc;i++){
newConnection();
}
}
//增加连接保持至少有一个可用连接
if(freeConns.size()<1){
log("End One Part\r\n");
log("run--增加连接保持至少有一个可用连接");
newConnection();
}
log("run--once");
// notifyAll();
}
/**
* 将文本信息写入日志文件
*/
private void log(String msg) {
msg="POOLMSG:Name:["+name+"];Msg:"+msg;
ConnectionManager.log(msg);
}
/**
* 将文本信息与异常写入日志文件
*/
private void log(Throwable e, String msg) {
msg="POOLERR:Name:["+name+"];Msg:"+msg;
ConnectionManager.log(e,msg);
}
}
//file : *****< PoolInfoObject .java >****
/***************连接池信息类***********/
package com.dbaccess.dbpool;
import java.util.*;
public class PoolInfoObject {
public String poolName="";
public String url="";
public String user="";
public String password="";
public String optionConnection="";//连接选项
public long maxConnection=0;//最大连接数
public long minConnection=0;// 最小连接数
public long maxOnlineFreeTime=0;//最大在线空闲时间
public long maxNoneOnlineTime=0;//最大无人在线时间。超过此时间后仅保持一个连接
public PoolInfoObject(String poolName,Properties props) throws Exception
{
this.poolName=poolName;
url = props.getProperty(poolName + ".url");
if (url == null) {
log("没有为连接池" + poolName + "指定URL");
throw new Exception("没有为连接池" + poolName + "指定URL");
}
this.user = props.getProperty(poolName + ".user");
this.password = props.getProperty(poolName + ".password");
this.optionConnection=props.getProperty(poolName+".option","");
String maxconn = props.getProperty(poolName + ".maxconn", "0");
String minconn = props.getProperty(poolName + ".minconn", "10");
String maxoft=props.getProperty(poolName + ".maxonlinefreetime", "30");
String maxnot=props.getProperty(poolName + ".maxnoneonlinetime", "180");
try {
maxConnection = Long.valueOf(maxconn).longValue();
}
catch (NumberFormatException e) {
log("错误的最大连接数限制: " + maxconn + " 连接池: " + poolName);
log("使用默认值 0（无限制）");
maxConnection = 0;
}
try {
minConnection = Long.valueOf(minconn).longValue();
}
catch (NumberFormatException e) {
log("错误的最小连接数限制: " + minconn + " 连接池: " + poolName);
log("使用默认值 10 个");
minConnection = 10;
}
try {
maxOnlineFreeTime =Long.valueOf(maxoft).longValue()*60*1000;
}
catch (NumberFormatException e) {
log("错误的最大在线空闲时间: " + maxoft + " 连接池: " + poolName);
log("使用默认值 30 分钟");
maxOnlineFreeTime = 30*60*1000;
}
try {
maxNoneOnlineTime = Long.valueOf(maxnot).longValue()*60*1000;
}
catch (NumberFormatException e) {
log("错误的最大空闲时间: " + maxnot + " 连接池: " + poolName);
log("使用默认值 1 小时");
maxNoneOnlineTime = 60*60*1000;
}
}
/**
* 将文本信息写入日志文件
*/
private void log(String msg) {
msg="POOLMSG:Name:["+poolName+"];Msg:"+msg;
ConnectionManager.log(msg);
}
/**
* 将文本信息与异常写入日志文件
*/
private void log(Throwable e, String msg) {
msg="POOLERR:Name:["+poolName+"];Msg:"+msg;
ConnectionManager.log(e,msg);
}
}
//file : *****< db.properties >****#pool info
//典型的连接池配置文件
#日志文件
logfile=log.txt
#检测连接的频率单位：分钟次
checkperiod=5
#如果有多个驱动可以以“:”分开如drivers=com.mysql.jdbc.Driver:com.oracle.jdbc.Driver
drivers=com.mysql.jdbc.Driver
#指明你的数据库所使用的字符集（新添项）
mysql.character=gb2312
mysql.url=jdbc:mysql://localhost:3306/test?
mysql.option=useUnicode=true&&characterEncoding=GB2312&autoReconnect=true
mysql.user=zxg
mysql.password=333444
#连接池数量限制
mysql.maxconn=0
mysql.minconn=10
#超时参数单位：分钟
#最大在线空闲时间
mysql.maxonlinefreetime=30
#最大无人在线时间
mysql.maxnoneonlinetime=60

[Part 2]