Database Connection Pool
Introduction to Database Connection Pool
实际开发中“获得连接”或“释放资源”是非常消耗系统资源的两个过程，为了解决此类性能问题，通常情况我们采用连接池技术，来共享连接 Connection。这样我们就不需要每次都创建连接、释放连接了，因为这些操作都交给了连接池。
连接池的好处：使用池来管理 Connection，这样可以重复使用 Connection。当使用完 Connection 后，调用 Connection 的 close() 方法也不会真的关闭 Connection，而是把 Connection “归还”给池。
How to Use Database Connection Pool?
Java 为数据库连接池提供了公共的接口：javax.sql.DataSource，各个厂商需要让自己的连接池实现这个接口，这样应用程序可以方便的切换不同厂商的连接池。
常见的连接池有 DBCP 连接池，C3P0 连接池，Druid 连接池。
Data Preparation
在 MySQL 中准备好以下数据
代码语言：javascript复制# 创建数据库
CREATE DATABASE db5 CHARACTER SET utf8;
# 使用数据库
USE db5;
# 创建员工表
CREATE TABLE employee (
eid INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
ename VARCHAR (20), -- 员工姓名
age INT, -- 员工年龄
sex VARCHAR (6), -- 员工性别
salary DOUBLE, -- 薪水
empdate DATE -- 入职日期
);
# 插入数据
INSERT INTO employee (eid, ename, age, sex, salary, empdate) VALUES(NULL,'李清照',22,'女',4000,'2018-11-12');
INSERT INTO employee (eid, ename, age, sex, salary, empdate) VALUES(NULL,'林黛玉',20,'女',5000,'2019-03-14');
INSERT INTO employee (eid, ename, age, sex, salary, empdate) VALUES(NULL,'杜甫',40,'男',6000,'2020-01-01');
INSERT INTO employee (eid, ename, age, sex, salary, empdate) VALUES(NULL,'李白',25,'男',3000,'2017-10-01');DBCP 连接池
DBCP 是一个开源的连接池，是 Apache 成员之一，在企业开发中比较常见，Tomcat 内置的连接池。
创建项目并导入 jar包
首先将 commons-dbcp 和 commons-pool 两个 jar 包添加到 myJar 文件夹中，然后添加 myJar 库到项目的依赖中。
编写工具类
连接数据库表的工具类，采用 DBCP 连接池的方式来完成。
在 DBCP 包中提供了 DataSource 接口的实现类，我们要用的具体的连接池 BasicDataSource 类。
public class DBCPUtils {
// 定义常量 保存数据库连接的相关信息
public static final String DRIVERNAME = "com.mysql.jdbc.Driver";
public static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/db5?characterEncoding=UTF-8";
public static final String USERNAME = "root";
public static final String PASSWORD = "root";
// 创建连接池对象 (有 DBCP 提供的实现类)
public static BasicDataSource dataSource = new BasicDataSource();
// 使用静态代码块进行配置
static{
dataSource.setDriverClassName(DRIVERNAME);
dataSource.setUrl(URL);
dataSource.setUsername(USERNAME);
dataSource.setPassword(PASSWORD);
}
// 获取连接的方法
public static Connection getConnection() throws SQLException {
// 从连接池中获取连接
Connection connection = dataSource.getConnection();
return connection;
}
// 释放资源方法
public static void close(Connection con, Statement statement){
if(con != null && statement != null){
try {
statement.close();
// 归还连接
con.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void close(Connection con, Statement statement, ResultSet resultSet){
if(con != null && statement != null && resultSet != null){
try {
resultSet.close();
statement.close();
// 归还连接
con.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}测试工具类
代码语言：javascript复制/*
* 查询所有员工的姓名
**/
public class TestDBCP {
public static void main(String[] args) throws SQLException {
// 从 DBCP 连接池中拿到连接
Connection con = DBCPUtils.getConnection();
// 获取 Statement 对象
Statement statement = con.createStatement();
// 查询所有员工的姓名
String sql = "select ename from employee";
ResultSet resultSet = statement.executeQuery(sql);
// 处理结果集
while(resultSet.next()){
String ename = resultSet.getString("ename");
System.out.println("员工姓名: " ename);
}
// 释放资源
DBCPUtils.close(con, statement, resultSet);
}
}C3P0 连接池
C3P0 是一个开源的 JDBC 连接池，支持 JDBC 3 规范和 JDBC 2 的标准扩展。目前使用它的开源项目有 Hibernate、Spring 等。
导入 jar 包及配置文件
首先将 c3p0 和 mchange-commons-java 两个 jar 包复制到 myJar 文件夹即可，IDEA 会自动导入。
然后导入配置文件 c3p0-config.xml。c3p0-config.xml 文件名不可更改，可以直接放到 src 下，也可以放到到资源文件夹中。
最后在项目下创建一个 resource 文件夹（专门存放资源文件），将配置文件放在 resource 目录下即可，创建连接池对象的时候会自动加载这个配置文件。
代码语言：javascript复制<c3p0-config>
<!--默认配置-->
<default-config>
<property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property>
<property name="jdbcUrl">jdbc:mysql://localhost:3306/db5?characterEncoding=UTF-8</property>
<property name="user">root</property>
<property name="password">root</property>
<!-- initialPoolSize：初始化时获取三个连接，取值在 minPoolSize 与 maxPoolSize 之间。-->
<property name="initialPoolSize">3</property>
<!-- maxIdleTime：最大空闲时间，60 秒内未使用则连接被丢弃。若为 0 则永不丢弃。-->
<property name="maxIdleTime">60</property>
<!-- maxPoolSize：连接池中保留的最大连接数 -->
<property name="maxPoolSize">100</property>
<!-- minPoolSize: 连接池中保留的最小连接数 -->
<property name="minPoolSize">10</property>
</default-config>
<!--配置连接池 mysql-->
<named-config name="mysql">
<property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property>
<property name="jdbcUrl">jdbc:mysql://localhost:3306/db5</property>
<property name="user">root</property>
<property name="password">root</property>
<property name="initialPoolSize">10</property>
<property name="maxIdleTime">30</property>
<property name="maxPoolSize">100</property>
<property name="minPoolSize">10</property>
</named-config>
<!--可以配置多个连接池-->
</c3p0-config>编写 C3P0 工具类
C3P0 提供的核心工具类 ComboPooledDataSource，如果想使用连接池，就必须创建该类的对象。
使用默认配置：new ComboPooledDataSource();
使用命名配置：new ComboPooledDataSource("mysql");
public class C3P0Utils {
// 使用指定的配置
public static ComboPooledDataSource dataSource = new ComboPooledDataSource("mysql");
// 获取连接的方法
public static Connection getConnection() throws SQLException {
return dataSource.getConnection();
}
// 释放资源
public static void close(Connection con, Statement statement){
if(con != null && statement != null){
try {
statement.close();
// 归还连接
con.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void close(Connection con, Statement statement, ResultSet resultSet){
if(con != null && statement != null && resultSet != null){
try {
resultSet.close();
statement.close();
// 归还连接
con.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}测试工具类
代码语言：javascript复制// 查询姓名为李白的记录
public class TestC3P0 {
public static void main(String[] args) throws SQLException {
// 获取连接
Connection con = C3P0Utils.getConnection();
// 获取预处理对象
String sql = "select * from employee where ename = ?";
PreparedStatement ps = con.prepareStatement(sql);
// 设置占位符的值
ps.setString(1,"李白");
ResultSet resultSet = ps.executeQuery();
// 处理结果集
while (resultSet.next()){
int eid = resultSet.getInt("eid");
String ename = resultSet.getString("ename");
int age = resultSet.getInt("age");
String sex = resultSet.getString("sex");
double salary = resultSet.getDouble("salary");
Date date = resultSet.getDate("empdate");
System.out.println(eid " " ename " " age " " sex " " salary " " date);
}
// 释放资源
C3P0Utils.close(con, ps, resultSet);
}
}Druid 连接池
Druid（德鲁伊）是阿里巴巴开发的为监控而生的数据库连接池，Druid 是目前最好的数据库连接池。在功能、性能、扩展性方面，都超过其他数据库连接池，同时加入了日志监控，可以很好的监控 DB 池连接和 SQL 的执行情况。
导入 jar 包及配置文件
首先导入 druid jar 包。然后导入 properties 配置文件，可以叫任意名称，可以放在任意目录下，但是这里统一放到 resources 资源目录。
driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/db5?characterEncoding=UTF-8
username=root
password=root
initialSize=5
maxActive=10
maxWait=3000编写 Druid 工具类
通过工厂来来获取 DruidDataSourceFactory 类的 createDataSource(Properties p) 方法，其参数可以是一个属性集对象。
public class DruidUtils {
// 定义成员变量
public static DataSource dataSource;
// 静态代码块
static{
try {
// 创建属性集对象
Properties p = new Properties();
// 加载配置文件 Druid 连接池不能够主动加载配置文件，需要指定文件
InputStream inputStream = DruidUtils.class.getClassLoader().getResourceAsStream("druid.properties");
// 使用 Properties 对象的 load 方法从字节流中读取配置信息
p.load(inputStream);
// 通过工厂类获取连接池对象
dataSource = DruidDataSourceFactory.createDataSource(p);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
// 获取连接的方法
public static Connection getConnection(){
try {
return dataSource.getConnection();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
// 释放资源
public static void close(Connection con, Statement statement){
if(con != null && statement != null){
try {
statement.close();
// 归还连接
con.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void close(Connection con, Statement statement, ResultSet resultSet){
if(con != null && statement != null && resultSet != null){
try {
resultSet.close();
statement.close();
// 归还连接
con.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}测试工具类
代码语言：javascript复制// 查询薪资在 3000 - 5000 元之间的员工姓名
public class TestDruid {
public static void main(String[] args) throws SQLException {
// 获取连接
Connection con = DruidUtils.getConnection();
// 获取 Statement 对象
Statement statement = con.createStatement();
// 执行查询
ResultSet resultSet = statement.executeQuery("select ename from employee where salary between 3000 and 5000");
// 处理结果集
while(resultSet.next()){
String ename = resultSet.getString("ename");
System.out.println(ename);
}
// 释放资源
DruidUtils.close(con,statement,resultSet);
}
}Commons DbUtils
Introduction to DbUtils
Commons DbUtils 是 Apache 组织提供的一个对 JDBC 进行简单封装的开源工具类库，使用它能够简化 JDBC 应用程序的开发，同时也不会影响程序的性能。
DbUtils 就是 JDBC 的简化开发工具包，需要在项目导入 commons-dbutils jar 包。
DbUtils 核心功能：
QueryRunner中提供对 SQL 语句操作的 API。ResultSetHandler接口用于定义 select 操作后封装结果集。DbUtils类是一个定义了关闭资源与事务处理相关方法的工具类。
相关知识
表和类之间的关系
整个表可以看做是一个类。
表中的一列，对应类中的一个成员属性。
表中的一行记录，对应一个类的实例（对象）。
JavaBean 组件
JavaBean 是一个开发中通常用于封装数据的类：
- 需要实现序列化接口，Serializable（暂时可以省略）
- 提供私有字段：private 类型变量名
- 提供 getter 和 setter
- 提供空参构造
创建一个 entity 包，专门用来存放 JavaBean 类，然后在 entity 包中创建一个和数据库的 Employee 表对应的 Employee 类。
代码语言：javascript复制public class Employee implements Serializable {
private int eid;
private String ename;
private int age;
private String sex;
private double salary;
private Date empdate;
// getter setter
...
}Use DbUtils for CRUD Operations
QueryRunner 的创建
手动模式
代码语言：javascript复制// 创建 QueryRunner 对象
QueryRunner qr = new QueryRunner();自动模式
代码语言：javascript复制// 传入数据库连接池对象
QueryRunner qr2 = new QueryRunner(DruidUtils.getDataSource());自动模式需要传入连接池对象
代码语言：javascript复制// 获取连接池对象
public static DataSource getDataSource(){
return dataSource;
}QueryRunner 实现增、删、改操作
步骤：
- 创建
QueryRunner（手动或自动） - 占位符方式编写SQL
- 设置占位符参数
- 执行
添加：
代码语言：javascript复制@Test
public void testInsert() throws SQLException {
// 手动模式创建 QueryRunner
QueryRunner qr = new QueryRunner();
// 编写占位符方式 SQL
String sql = "insert into employee values(?,?,?,?,?,?)";
// 设置占位符的参数
Object[] param = {null,"布莱尔",20,"女",10000,"1990-12-26"};
// 执行 update 方法
Connection con = DruidUtils.getConnection();
int i = qr.update(con, sql, param);
// 释放资源
DbUtils.closeQuietly(con);
}修改：
代码语言：javascript复制@Test
public void testUpdate() throws SQLException {
// 自动模式创建 QueryRunner 对象，传入数据库连接池
QueryRunner qr = new QueryRunner(DruidUtils.getDataSource());
// 编写 SQL
String sql = "update employee set salary = ? where ename = ?";
// 设置占位符参数
Object[] param = {0, "布莱尔"};
// 执行 update，不需要传入连接对象
qr.update(sql, param);
}删除：
代码语言：javascript复制@Test
public void testDelete() throws SQLException {
QueryRunner qr = new QueryRunner(DruidUtils.getDataSource());
String sql = "delete from employee where eid = ?";
//只有一个参数，不需要创建数组
qr.update(sql, 1);
}QueryRunner 实现查询操作
ResultSetHandler 可以对查询出来的 ResultSet 结果集进行处理，达到一些业务上的需求。
query 方法的返回值都是泛型，具体的返回值类型会根据结果集的处理方式发生变化。
query(String sql, ResultSetHandler rsh, Object[] param) -- 自动模式创建QueryRunner, 执行查询。
query(Connection con, String sql, ResultSetHandler rsh, Object[] param) -- 手动模式创建 QueryRunner, 执行查询。
/*
* 查询 id 为 5 的记录，封装到数组中
*
* ArrayHandler：
* 将结果集的第一条数据封装到 Object[] 数组中，
* 数组中的每一个元素就是这条记录中的每一个字段的值
**/
@Test
public void testFindById() throws SQLException {
// 创建 QueryRunner
QueryRunner qr = new QueryRunner(DruidUtils.getDataSource());
// 编写 SQL
String sql = "select * from employee where eid = ?";
// 执行查询
Object[] query = qr.query(sql, new ArrayHandler(), 5);
// 获取数据
System.out.println(Arrays.toString(query));
}/**
* 查询所有数据，封装到 List 集合中
*
* ArrayListHandler：
* 可以将每条数据先封装到 Object[] 数组中,
* 再将数组封装到集合中
*/
@Test
public void testFindAll() throws SQLException {
//1.创建QueryRunner
QueryRunner qr = new QueryRunner(DruidUtils.getDataSource());
//2.编写SQL
String sql = "select * from employee";
//3.执行查询
List<Object[]> query = qr.query(sql, new ArrayListHandler());
//4.遍历集合获取数据
for (Object[] objects : query) {
System.out.println(Arrays.toString(objects));
}
}/**
* 查询 id 为 3 的记录,封装到指定 JavaBean 中
*
* BeanHandler：
* 将结果集的第一条数据封装到 JavaBean 中
**/
@Test
public void testFindByIdJavaBean() throws SQLException {
QueryRunner qr = new QueryRunner(DruidUtils.getDataSource());
String sql = "select * from employee where eid = ?";
Employee employee = qr.query(sql, new BeanHandler<Employee>(Employee.class), 3);
System.out.println(employee);
}/*
* 查询薪资大于 3000 的所员工信息，
* 封装到 JavaBean 中再封装到 List 集合中
*
* BeanListHandler：
* 将结果集的每一条和数据封装到 JavaBean 中，
* 再将 JavaBean 放到 List 集合中
* */
@Test
public void testFindBySalary() throws SQLException {
QueryRunner qr = new QueryRunner(DruidUtils.getDataSource());
String sql = "select * from employee where salary > ?";
List<Employee> list = qr.query(sql, new BeanListHandler<Employee>(Employee.class), 3000);
for (Employee employee : list) {
System.out.println(employee);
}
}/*
* 查询姓名是布莱尔的员工信息，
* 将结果封装到 Map 集合中
*
* MapHandler：
* 将结果集的第一条记录封装到 Map 中，
* key 对应的是列名，
* value 对应的是列的值
**/
@Test
public void testFindByName() throws SQLException {
QueryRunner qr = new QueryRunner(DruidUtils.getDataSource());
String sql = "select * from employee where ename = ?";
Map<String, Object> map = qr.query(sql, new MapHandler(), "布莱尔");
Set<Map.Entry<String, Object>> entries = map.entrySet();
for (Map.Entry<String, Object> entry : entries) {
System.out.println(entry.getKey() " = " entry.getValue());
}
}/*
* 查询所有员工的薪资总额
*
* ScalarHandler：
* 用于封装单个的数据
**/
@Test
public void testGetSum() throws SQLException {
QueryRunner qr = new QueryRunner(DruidUtils.getDataSource());
String sql = "select sum(salary) from employee";
Double sum = (Double) qr.query(sql, new ScalarHandler<>());
System.out.println("员工薪资总额: " sum);
}Database Batch Process
What is Database Batch Process？
批处理操作数据库：批处理指的是一次操作中执行多条 SQL 语句，批处理相比于一次一次执行效率会提高很多。当向数据库中添加大量的数据时，需要用到批处理。
Implement Batch Processing
Statement 和 PreparedStatement 都支持批处理操作。
MySQL 批处理是默认关闭的，所以需要加一个参数才打开 MySQL 数据库批处理，在 url 中添加 rewriteBatchedStatements=true。
url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/db5?characterEncoding=UTF-8&rewriteBatchedStatements=true创建一张表
代码语言：javascript复制CREATE TABLE testBatch (
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
uname VARCHAR(50)
)测试向表中插入一万条数据
代码语言：javascript复制public class TestBatch {
public static void main(String[] args) {
try {
// 获取连接
Connection con = DruidUtils.getConnection();
// 获取预处理对象
String sql ="insert into testBatch(uname) values(?)";
PreparedStatement ps = con.prepareStatement(sql);
// 创建 for 循环来设置占位符参数
for (int i = 0; i < 10000 ; i ) {
ps.setString(1, "小明" i);
// 将 SQL 添加到批处理列表
ps.addBatch();
}
long start = System.currentTimeMillis();
// 统一批量执行
ps.executeBatch();
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("插入10000条数据使用: " (end-start) " 毫秒!");
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}MySQL Metadata
What is Metadata in MySQL
除了表之外的数据都是元数据，可以分为三类：
- 查询结果信息，UPDATE 或 DELETE语句 受影响的记录数。
- 数据库和数据表的信息，包含了数据库及数据表的结构信息。
- MySQL服务器信，包含了数据库服务器的当前状态，版本号等。
常用命令
select version(); 获取 MySQL 服务器的版本信息
show status; 查看服务器的状态信息
show columns from table_name; 显示表的字段信息等，和 desc table_name 一样
show index from table_name; 显示数据表的详细索引信息，包括主键
show databases: 列出所有数据库
show tables; 显示当前数据库的所有表
select database(); 获取当前的数据库名
使用 JDBC 获取元数据
通过 JDBC 也可以获取到元数据，比如，数据库的相关信息，或者，使用程序查询一个不熟悉的表时，可以通过获取元素据信息来了解表中有多少个字段、字段的名称、字段的类型。
DatabaseMetaData 描述数据库的元数据对象
ResultSetMetaData 描述结果集的元数据对象
public class TestMetaData {
// 获取数据库相关的元数据信息
@Test
public void testDataBaseMetaData() throws SQLException {
Connection connection = DruidUtils.getConnection();
// 获取代表数据库的元数据对象
DatabaseMetaData metaData = connection.getMetaData();
// 获取数据库相关的元数据信息
String url = metaData.getURL();
System.out.println("数据库URL: " url);
String userName = metaData.getUserName();
System.out.println("当前用户: " userName );
String productName = metaData.getDatabaseProductName();
System.out.println("数据库产品名: " productName);
String version = metaData.getDatabaseProductVersion();
System.out.println("数据库版本: " version);
String driverName = metaData.getDriverName();
System.out.println("驱动名称: " driverName);
// 判断当前数据库是否只允许只读
boolean b = metaData.isReadOnly();
if(b){
System.out.println("当前数据库只允许读操作!");
}else{
System.out.println("不是只读数据库");
}
connection.close();
}
// 获取结果集中的元数据信息
@Test
public void testResultSetMetaData() throws SQLException {
Connection con = DruidUtils.getConnection();
PreparedStatement ps = con.prepareStatement("select * from employee");
ResultSet resultSet = ps.executeQuery();
// 获取结果集元素据对象
ResultSetMetaData metaData = ps.getMetaData();
// 获取当前结果集共有多少列
int count = metaData.getColumnCount();
System.out.println("当前结果集中共有: " count "列");
// 获结果集中列的名称和类型
for (int i = 1; i <= count; i ) {
String columnName = metaData.getColumnName(i);
System.out.println("列名: " columnName);
String columnTypeName = metaData.getColumnTypeName(i);
System.out.println("类型: " columnTypeName);
}
DruidUtils.close(con, ps, resultSet);
}
}
