使用JAVA中的動態(tài)代理實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫連接池

2019-11-18 12:08:50

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供稿：網(wǎng)友

　　劉冬
　　珠海市創(chuàng)我科技發(fā)展有限公司軟件工程師
　　
　　數(shù)據(jù)庫連接池在編寫應用服務是經(jīng)常需要用到的模塊，太過頻繁的連接數(shù)據(jù)庫對服務性能來講是一個瓶頸，使用緩沖池技術可以來消除這個瓶頸。我們可以在互聯(lián)網(wǎng)上找到很多關于數(shù)據(jù)庫連接池的源程序，但是都發(fā)現(xiàn)這樣一個共同的問題：這些連接池的實現(xiàn)方法都不同程度地增加了與使用者之間的耦合度。很多的連接池都要求用戶通過其規(guī)定的方法獲取數(shù)據(jù)庫的連接，這一點我們可以理解，究竟目前所有的應用服務器取數(shù)據(jù)庫連接的方式都是這種方式實現(xiàn)的。但是另外一個共同的問題是，它們同時不答應使用者顯式的調(diào)用Connection.close()方法，而需要用其規(guī)定的一個方法來關閉連接。這種做法有兩個缺點：
　　
　　第一：改變了用戶使用習慣，增加了用戶的使用難度。
　　
　　首先我們來看看一個正常的數(shù)據(jù)庫操作過程：
　　
　　int executeSQL(String sql) throws SQLException
　　{
　　　　 Connection conn = getConnection();　　 //通過某種方式獲取數(shù)據(jù)庫連接
　　　　 PReparedStatement ps = null;
　　　　 int res = 0;
　　　　 try{
　　　　　　　ps = conn.prepareStatement(sql);
　　　　　　　res = ps.executeUpdate();
　　}finally{
　　try{
　　ps.close();
　　}catch(Exception e){}
　　try{
　　　　 conn.close();//
　　}catch(Exception e){}
　　}
　　return res;
　　}
　　
　　使用者在用完數(shù)據(jù)庫連接后通常是直接調(diào)用連接的方法close來釋放數(shù)據(jù)庫資源，假如用我們前面提到的連接池的實現(xiàn)方法，那語句conn.close()將被某些特定的語句所替代。
　　
　　第二：使連接池無法對之中的所有連接進行獨占控制。
　　
　　由于連接池不答應用戶直接調(diào)用連接的close方法，一旦使用者在使用的過程中由于習慣問題直接關閉了數(shù)據(jù)庫連接，那么連接池將無法正常維護所有連接的狀態(tài)，考慮連接池和應用由不同開發(fā)人員實現(xiàn)時這種問題更輕易出現(xiàn)。
　　
　　綜合上面提到的兩個問題，我們來討論一下如何解決這兩個要命的問題。
　　
　　首先我們先設身處地的考慮一下用戶是想怎么樣來使用這個數(shù)據(jù)庫連接池的。用戶可以通過特定的方法來獲取數(shù)據(jù)庫的連接，同時這個連接的類型應該是標準的java.sql.Connection。用戶在獲取到這個數(shù)據(jù)庫連接后可以對這個連接進行任意的操作，包括關閉連接等。
　　
　　通過對用戶使用的描述，怎樣可以接管Connection.close方法就成了我們這篇文章的主題。
　　
　　為了接管數(shù)據(jù)庫連接的close方法，我們應該有一種類似于鉤子的機制。例如在Windows編程中我們可以利用Hook API來實現(xiàn)對某個Windows API的接管。在JAVA中同樣也有這樣一個機制。JAVA提供了一個Proxy類和一個InvocationHandler，這兩個類都在java.lang.reflect包中。我們先來看看SUN公司提供的文檔是怎么描述這兩個類的。
　　
　　public interface InvocationHandler
　　
　　InvocationHandler is the interface implemented by the invocation handler of a proxy instance.
　　
　　Each proxy instance has an associated invocation handler.
　　When a method is invoked on a proxy instance,
　　the method invocation is encoded and dispatched to the invoke method of its invocation handler.
　　
　　 SUN的API文檔中關于Proxy的描述很多，這里就不羅列出來。通過文檔對接口InvocationHandler的描述我們可以看到當調(diào)用一個Proxy實例的方法時會觸發(fā)Invocationhanlder的invoke方法。從JAVA的文檔中我們也同時了解到這種動態(tài)代理機制只能接管接口的方法，而對一般的類無效，考慮到java.sql.Connection本身也是一個接口由此就找到了解決如何接管close方法的出路。
　　
　　首先，我們先定義一個數(shù)據(jù)庫連接池參數(shù)的類，定義了數(shù)據(jù)庫的JDBC驅(qū)動程序類名，連接的URL以及用戶名口令等等一些信息，該類是用于初始化連接池的參數(shù)，具體定義如下：
　　
　　
　　public class ConnectionParam implements Serializable
　　{
　　　　 private String driver;　　　　　　　　　　//數(shù)據(jù)庫驅(qū)動程序
　　　　 private String url;　　　　　　　　　　　　 //數(shù)據(jù)連接的URL
　　　　 private String user;　　　　　　　　　　　　 //數(shù)據(jù)庫用戶名
　　　　 private String passWord;　　　　　　　　　　//數(shù)據(jù)庫密碼
　　　　 private int minConnection = 0;　　　　　//初始化連接數(shù)
　　　　 private int maxConnection = 50;　　　　　//最大連接數(shù)
　　　　 private long timeoutValue = 600000;//連接的最大空閑時間
　　　　 private long waitTime = 30000;　　　　　//取連接的時候假如沒有可用連接最大的等待時間
　　
　　其次是連接池的工廠類ConnectionFactory，通過該類來將一個連接池對象與一個名稱對應起來，使用者通過該名稱就可以獲取指定的連接池對象，具體代碼如下：
　　
　　
　　/**
　　 * 連接池類廠，該類常用來保存多個數(shù)據(jù)源名稱合數(shù)據(jù)庫連接池對應的哈希
　　 * @author liusoft
　　 */
　　public class ConnectionFactory
　　{
　　　　 //該哈希表用來保存數(shù)據(jù)源名和連接池對象的關系表
　　　　 static Hashtable connectionPools = null;
　　　　 static{
　　　　　　　connectionPools = new Hashtable(2,0.75F);
　　　　 }
　　　　 /**
　　　　　* 從連接池工廠中獲取指定名稱對應的連接池對象
　　　　　* @param dataSource　　連接池對象對應的名稱
　　　　　* @return DataSource　　返回名稱對應的連接池對象
　　　　　* @throws NameNotFoundException　　無法找到指定的連接池
　　　　　*/
　　　　 public static DataSource lookup(String dataSource)
　　　　　　　throws NameNotFoundException
　　　　 {
　　　　　　　Object ds = null;
　　　　　　　ds = connectionPools.get(dataSource);
　　　　　　　if(ds == null !(ds instanceof DataSource))
　　　　　　　　　 throw new NameNotFoundException(dataSource);
　　　　　　　return (DataSource)ds;
　　　　 }
　　
　　　　 /**
　　　　　* 將指定的名字和數(shù)據(jù)庫連接配置綁定在一起并初始化數(shù)據(jù)庫連接池
　　　　　* @param name　　　　　對應連接池的名稱
　　　　　* @param param　　連接池的配置參數(shù)，具體請見類ConnectionParam
　　　　　* @return DataSource　　假如綁定成功后返回連接池對象
　　　　　* @throws NameAlreadyBoundException　　一定名字name已經(jīng)綁定則拋出該異常
　　　　　* @throws ClassNotFoundException　　　　　無法找到連接池的配置中的驅(qū)動程序類
　　　　　* @throws Illegal accessException　　　　　連接池配置中的驅(qū)動程序類有誤
　　　　　* @throws InstantiationException　　　　　無法實例化驅(qū)動程序類
　　　　　* @throws SQLException　　　　　　　　　　無法正常連接指定的數(shù)據(jù)庫
　　　　　*/
　　　　 public static DataSource bind(String name, ConnectionParam param)
　　　　　　　throws NameAlreadyBoundException,ClassNotFoundException,
　　　　　　　　　　　　IllegalAccessException,InstantiationException,SQLException
　　　　 {
　　　　　　　DataSourceImpl source = null;
　　　　　　　try{
　　　　　　　　　 lookup(name);
　　　　　　　　　 throw new NameAlreadyBoundException(name);
　　　　　　　}catch(NameNotFoundException e){
　　　　　　　　　 source = new DataSourceImpl(param);
　　　　　　　　　 source.initConnection();
　　　　　　　　　 connectionPools.put(name, source);
　　　　　　　}
　　　　　　　return source;
　　　　 }
　　　　 /**
　　　　　* 重新綁定數(shù)據(jù)庫連接池
　　　　　* @param name　　　　　對應連接池的名稱
　　　　　* @param param　　連接池的配置參數(shù)，具體請見類ConnectionParam
　　　　　* @return DataSource　　假如綁定成功后返回連接池對象
　　　　　* @throws NameAlreadyBoundException　　一定名字name已經(jīng)綁定則拋出該異常
　　　　　* @throws ClassNotFoundException　　　　　無法找到連接池的配置中的驅(qū)動程序類
　　　　　* @throws IllegalAccessException　　　　　連接池配置中的驅(qū)動程序類有誤
　　　　　* @throws InstantiationException　　　　　無法實例化驅(qū)動程序類
　　　　　* @throws SQLException　　　　　　　　　　無法正常連接指定的數(shù)據(jù)庫
　　　　　*/
　　　　 public static DataSource rebind(String name, ConnectionParam param)
　　　　　　　throws NameAlreadyBoundException,ClassNotFoundException,
　　　　　　　　　　　　IllegalAccessException,InstantiationException,SQLException
　　　　 {
　　　　　　　try{
　　　　　　　　　 unbind(name);
　　　　　　　}catch(Exception e){}
　　　　　　　return bind(name, param);
　　　　 }
　　　　 /**
　　　　　* 刪除一個數(shù)據(jù)庫連接池對象
　　　　　* @param name
　　　　　* @throws NameNotFoundException
　　　　　*/
　　　　 public static void unbind(String name) throws

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