在Java Web开发过程中,会广泛使用到 数据源 。
我们基本的使用方式,是通过Spring使用类似如下的配置,来声明一个数据源:
<bean id="dataSource" class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource" destroy-method="close"> <property name="driverClassName" value="${jdbc.driverClassName}" /> <property name="url" value="${jdbc.url}" /> <property name="username" value="${jdbc.username}" /> <property name="password" value="${jdbc.password}" /> <property name="maxActive" value="100" /> <property name="maxIdle" value="20" /> <property name="validationQuery" value="SELECT 1 from dual" /> <property name="testOnBorrow" value="true" /> </bean>
在之后应用里对于数据库的操作,都基于这个数据源,但这个 数据源连接池 的创建、销毁、管理,对于用户都是近乎透明的,甚至数据库连接的获取,我们都看不到 Connection
对象了。
这种方式是应用自身的数据库连接池,各个应用之间互相独立。
在类似于Tomcat这样的应用服务器内部,也有提供数据源的能力,这时的数据源,可以为多个应用提供服务。
这一点类似于以前写过关于Tomcat内部的Connector对于线程池的使用,可以各个 Connector
独立使用线程池,也可以共用配置的 Executor
。( Tomcat的Connector组件 )
那么,在Tomcat中,怎么样配置和使用数据源呢?
先将对应要使用的数据库的驱动文件xx.jar放到TOMCAT_HOME/lib目录下。
编辑 TOMCAT_HOME/conf/context.xml
文件,增加类似于下面的内容:
<Resource name="jdbc/TestDB" auth="Container" type="javax.sql.DataSource" maxTotal="100" maxIdle="30" maxWaitMillis="10000" username="root" password="pwd" driverClassName="com.mysql.jdbc.Driver" url="jdbc:mysql://localhost:3306/test"/>
需要提供数据源的应用内,使用JNDI的方式获取
Context initContext = new InitialContext(); Context envContext = (Context)initContext.lookup("java:/comp/env"); DataSource ds = (DataSource)envContext.lookup("jdbc/TestDB"); Connection conn = ds.getConnection();
愉快的开始使用数据库…
我们看,整个过程也并不比使用Spring等框架进行配置复杂,在应用内获取连接也很容易。多个应用都可以通过第3步的方式获取数据源,这使得同时提供多个应用共享数据源很容易。
这个容器的连接池是怎么工作的呢,我们一起来看一看。
在根据 context.xml
中配置的Resouce初始化的时候,会调用具体DataSource对应的实现类,Tomcat内部默认使用的BasicDataSource,在类初始化的时候,会执行这样一行代码 DriverManager.getDrivers()
,其对应的内容如下,主要作用是使用 java.sql.DriverManager
实现的 Service Provider 机制,所有jar文件包含META-INF/services/java.sql.Driver文件的,会被自动发现、加载和注册,不需要在需要获取连接的时候,再手动的加载和注册。
public static java.util.Enumeration<Driver> getDrivers() { java.util.Vector<Driver> result = new java.util.Vector<>(); for(DriverInfo aDriver : registeredDrivers) { if(isDriverAllowed(aDriver.driver, callerClass)) { result.addElement(aDriver.driver); } else { println(" skipping: " + aDriver.getClass().getName()); } } return (result.elements()); }
之后DataSourceFactory会读取 Resouce 中指定的数据源的属性,创建数据源。
在我们的应用内 getConnection
的时候,使用 ConnectionFactory
创建Connection, 注意在创建Connection的时候,重点代码是这个样子:
public PooledObject<PoolableConnection> makeObject() throws Exception { Connection conn = _connFactory.createConnection(); initializeConnection(conn); PoolableConnection pc = new PoolableConnection(conn,_pool, connJmxName); return new DefaultPooledObject<>(pc);
这里的 _pool
是GenericObjectPool,连接的获取是通过其进行的。
public Connection getConnection() throws SQLException { C conn = _pool.borrowObject(); }
在整个pool中包含几个队列,其中比较关键的一个定义如下:
private final LinkedBlockingDeque<PooledObject<T>> idleObjects;
我们再看连接的关闭,
public void close() throws SQLException { if (getDelegateInternal() != null) { super.close(); super.setDelegate(null); } }
这里的关闭,并不会真的调用到Connection的close方法,我们通过上面的代码已经看到,Connection返回的时候,其实是Connection的Wrapper类。在close的时候,真实的会调用到下面的代码
// Normal close: underlying connection is still open, so we // simply need to return this proxy to the pool try { _pool.returnObject(this); } catch(IllegalStateException e) {}
所谓的 return
,是把连接放回到上面我们提到的idleObjects队列中。整个连接是放在一个LIFO的队列中,所以如果没有关闭或者超过最大空闲连接,就会加到队列中。而允许外的连接才会真实的销毁 destory
。
int maxIdleSave = getMaxIdle(); if (isClosed() || maxIdleSave > -1 && maxIdleSave <= idleObjects.size()) { try { destroy(p); } catch (Exception e) { swallowException(e); } } else { if (getLifo()) { idleObjects.addFirst(p); // 这里。 } else { idleObjects.addLast(p); } if (isClosed()) { // Pool closed while object was being added to idle objects. // Make sure the returned object is destroyed rather than left // in the idle object pool (which would effectively be a leak) clear(); } }
总结下:以上是Tomcat内部实现的DataSource部分关键代码。数据源我们有时候也称为 连接池 ,所谓 池 的概念,就是一组可以不断重用的资源,在使用完毕后,重新恢复状态,以备再次使用。
而
为了达到重用的效果,对于客户端的关闭操作,就不能做真实意义上的物理关闭,而是根据池的状态,以执行具体的入队重用,还是执行物理关闭
。无论连接池,还是线程池,池的原理大致都是这样的。
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