数据库连接池DBCP浅析
一个典型的关系数据库应用： a. 建立连接 b. 执行数据库操作 c. 关闭连接 其中建立连接可能需要数ms才能完成。对于多并发请求的场景，频繁的建立连接、断开连接可能会成为程序与关系数据库交互的瓶颈。 为此，很多时候，我们使用数据库连接池来复用连接，避免
一个典型的关系数据库应用：a. 建立连接
b. 执行数据库操作
c. 关闭连接
其中建立连接可能需要数ms才能完成。对于多并发请求的场景，频繁的建立连接、断开连接可能会成为程序与关系数据库交互的瓶颈。
为此，很多时候，我们使用数据库连接池来复用连接，避免频繁的建立连接带来的资源浪费。
DBCP是应用非常广泛的关系数据库连接池，和DBCP类似的有C3p0, Proxool
DBCP依赖commons-pool提供的连接池，其包括两个不同的版本：
a. DBCP 1.4只能运行在JDK1.6(JDBC 4）
b. DBCP 1.3只能运行在JDK 1.4-1.5（JDBC 3）
DBCP相关配置：DBCP configuration
说明：
dataSource: 要连接的 datasource (通常我们不会定义在 server.xml)
defaultAutoCommit: 对于事务是否 autoCommit, 默认值为 true
defaultReadOnly: 对于数据库是否只能读取, 默认值为 false
driverClassName:连接数据库所用的 JDBC Driver Class,
maxActive: 可以从对象池中取出的对象最大个数，为0则表示没有限制，默认为8
maxIdle: 最大等待连接中的数量,设 0 为没有限制 （对象池中对象最大个数）
minIdle：对象池中对象最小个数
maxWait: 最大等待秒数, 单位为 ms, 超过时间会丟出错误信息
password: 登陆数据库所用的密码
url: 连接数据库的 URL
username: 登陆数据库所用的帐号
validationQuery: 验证连接是否成功, SQL SELECT 指令至少要返回一行
removeAbandoned: 是否自我中断, 默认是 false
removeAbandonedTimeout: 几秒后会自我中断, removeAbandoned 必须为 true
logAbandoned: 是否记录中断事件, 默认为 false
minEvictableIdleTimeMillis：大于0 ，进行连接空闲时间判断，或为0，对空闲的连接不进行验证；默认30分钟
timeBetweenEvictionRunsMillis：失效检查线程运行时间间隔，如果小于等于0，不会启动检查线程，默认-1
testOnBorrow：取得对象时是否进行验证，检查对象是否有效，默认为false
testOnReturn：返回对象时是否进行验证，检查对象是否有效，默认为false
testWhileIdle：空闲时是否进行验证，检查对象是否有效，默认为false
initialSize：初始化线程数
DBCP原理
用户使用数据库连接池流程：
a. 从连接池中获取一个连接(如果有已建立空闲的连接，直接获取连接，否则建立新连接)
b. 执行数据库操作
c. 将连接归还给数据库连接池
源码分析（common-dbcp 1.4）
import javax.sql.DataSource;
import java.sql.Connection;
import java.sql.Statement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import org.apache.commons.dbcp2.BasicDataSource;
public class BasicDataSourceExample {
public static void main(String[] args) {
// First we set up the BasicDataSource.
// Normally this would be handled auto-magically by
// an external configuration, but in this example we'll
// do it manually.
//
System.out.println("Setting up data source.");
DataSource dataSource = setupDataSource(args[0]);
System.out.println("Done.");
//
// Now, we can use JDBC DataSource as we normally would.
//
Connection conn = null;
Statement stmt = null;
ResultSet rset = null;
try {
System.out.println("Creating connection.");
conn = dataSource.getConnection();
System.out.println("Creating statement.");
stmt = conn.createStatement();
System.out.println("Executing statement.");
rset = stmt.executeQuery(args[1]);
System.out.println("Results:");
int numcols = rset.getMetaData().getColumnCount();
while(rset.next()) {
for(int i=1;i用户在new 一个BasicDataSource时，并未真正建立连接池，建立连接是在用户首次使用getConnection获取连接时发生。
getConnection调用CreateDataSouce获取DataSource，其用synchronized修饰，保证同一时刻最多只有一个线程执行该段代码
如下：
public Connection getConnection() throws SQLException {
return createDataSource().getConnection();
} protected synchronized DataSource createDataSource()
throws SQLException {
if (closed) {
throw new SQLException("Data source is closed");
}
// Return the pool if we have already created it
if (dataSource != null) {
return (dataSource);
}
// 用户第一次使用getConnection请求连接时，建立数据库连接池
ConnectionFactory driverConnectionFactory = createConnectionFactory();
//建立连接池，使用commons-pool的GenericObjectPool
createConnectionPool();
// Set up statement pool, if desired
GenericKeyedObjectPoolFactory statementPoolFactory = null;
if (isPoolPreparedStatements()) {
statementPoolFactory = new GenericKeyedObjectPoolFactory(null,
-1, // unlimited maxActive (per key)
GenericKeyedObjectPool.WHEN_EXHAUSTED_FAIL,
0, // maxWait
1, // maxIdle (per key)
maxOpenPreparedStatements);
}
// 设置连接池工厂
createPoolableConnectionFactory(driverConnectionFactory, statementPoolFactory, abandonedConfig);
// 建立数据库连接池实例
createDataSourceInstance();
// 根据配置，初始化建立一些数据库连接
try {
for (int i = 0 ; i protected void createDataSourceInstance() throws SQLException {
PoolingDataSource pds = new PoolingDataSource(connectionPool);
pds.setAccessToUnderlyingConnectionAllowed(isAccessToUnderlyingConnectionAllowed());
pds.setLogWriter(logWriter);
dataSource = pds;
}
PoolingDataSource封装数据库连接池，其实现了getConnection，如下：
public Connection getConnection() throws SQLException {
try {
Connection conn = (Connection)(_pool.borrowObject());
if (conn != null) {
conn = new PoolGuardConnectionWrapper(conn);
}
return conn;
} catch(SQLException e) {
throw e;
} catch(NoSuchElementException e) {
throw new SQLNestedException("Cannot get a connection, pool error " + e.getMessage(), e);
} catch(RuntimeException e) {
throw e;
} catch(Exception e) {
throw new SQLNestedException("Cannot get a connection, general error", e);
}
}
PoolableObjectFactory是生成连接池对象的工厂，其实现了makeObject，如下：
public Object makeObject() throws Exception {
Connection conn = _connFactory.createConnection();
if (conn == null) {
throw new IllegalStateException("Connection factory returned null from createConnection");
}
initializeConnection(conn);
if(null != _stmtPoolFactory) {
KeyedObjectPool stmtpool = _stmtPoolFactory.createPool();
conn = new PoolingConnection(conn,stmtpool);
stmtpool.setFactory((PoolingConnection)conn);
}
return new PoolableConnection(conn,_pool,_config);
}
PoolableConnection是连接代理，其实现了close，close并不真正关闭连接，而是调用_pool.returnObject(this)将连接还给对象池：
public synchronized void close() throws SQLException {
if (_closed) {
// already closed
return;
}
......
if (!isUnderlyingConectionClosed) {
// Normal close: underlying connection is still open, so we
// simply need to return this proxy to the pool
try {
_pool.returnObject(this); // XXX should be guarded to happen at most once
} catch(IllegalStateException e) {
......
}上述borrowObject和returnObject都是GenericObjectPool提供的接口，分别用来从对象池中获取对象和归还对象。
getConnection序列图如下：
其它开源数据库连接池：C3P0、BoneCP、Proxool、阿里巴巴的Druid等
一些性能比较的文档：
c3p0、dbcp、proxool、BoneCP比较
DBCP,C3P0,Tomcat_JDBC 性能及稳定性测试
各种数据库连接池对比
reference:
commons-dbcp