如何在Java項目中模擬一個數據庫連接池

本文章向大家介紹如何在Java項目中模擬一個數據庫連接池，主要包括如何在Java項目中模擬一個數據庫連接池的使用實例、應用技巧、基本知識點總結和需要注意事項，具有一定的參考價值，需要的朋友可以參考一下。

Java的特點有哪些

Java的特點有哪些 1.Java語言作為靜態面向對象編程語言的代表，實現了面向對象理論，允許程序員以優雅的思維方式進行復雜的編程。 2.Java具有簡單性、面向對象、分布式、安全性、平臺獨立與可移植性、動態性等特點。 3.使用Java可以編寫桌面應用程序、Web應用程序、分布式系統和嵌入式系統應用程序等。

由于 java.sql.Connection 只是一個接口，最終實現是由數據庫驅動提供方來實現，考慮到本例只是演示，我們通過動態代理構造一個 Connection，該 Connection 的代理僅僅是在調用 commit() 方法時休眠 100 毫秒

public class ConnectionDriver {

  static class ConnectionHandler implements InvocationHandler {

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
      if ("commit".equals(method.getName())) {
        TimeUnit.MICROSECONDS.sleep(100);
      }
      return null;
    }
  }

  /**
   * 創建一個 Connection 的代理，在 commit 時休眠 100 毫秒
   */
  public static Connection createConnection() {
    return (Connection) Proxy.newProxyInstance(ConnectionDriver.class.getClassLoader(),
        new Class<?>[]{Connection.class}, new ConnectionHandler());
  }
}

接下來是線程池的實現。本例通過一個雙向隊列來維護連接，調用方需要先調用 fetchConnection(long) 方法來指定在多少毫秒內超時獲取連接，當連接使用完成后，需要調用 releaseConnection(Connection) 方法將連接放回線程池

public class ConnectionPool {

  private final LinkedList<Connection> pool = new LinkedList<>();

  public ConnectionPool(int initialSize) {
    // 初始化連接的最大上限
    if (initialSize > 0) {
      for (int i = 0; i < initialSize; i++) {
        pool.addLast(ConnectionDriver.createConnection());
      }
    }
  }

  public void releaseConnection(Connection connection) {
    if (connection != null) {
      synchronized (pool) {
        /* 連接釋放后需要進行通知
         * 這樣其他消費者就能知道連接池已經歸還了一個連接
         */
        pool.addLast(connection);
        pool.notifyAll();
      }
    }
  }

  /**
   * 在給定毫秒時間內獲取連接
   */
  public Connection fetchConnection(long mills) throws InterruptedException {
    synchronized (pool) {
      // 完全超時
      if (mills < 0) {
        while (pool.isEmpty()) {
          pool.wait();
        }
        return pool.removeFirst();
      } else {
        long future = System.currentTimeMillis() + mills;
        long remaining = mills;
        while (pool.isEmpty() && remaining > 0) {
          pool.wait(remaining);
          remaining = future - System.currentTimeMillis();
        }
        Connection result = null;
        if (!pool.isEmpty()) {
          result = pool.removeFirst();
        }
        return result;
      }
    }
  }
}

最后編寫一個用于模擬客戶端獲取連接的示例，該示例將模擬多個線程同時從連接池獲取連接，并記錄總嘗試獲取數、獲取成功數和獲取失敗數

public class ConnectionPoolTest {

  static ConnectionPool pool = new ConnectionPool(10);
  static CountDownLatch start = new CountDownLatch(1);
  static CountDownLatch end;

  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    // 線程數量
    int threadCount = 200;
    end = new CountDownLatch(threadCount);
    int count = 20;
    AtomicInteger got = new AtomicInteger();
    AtomicInteger notGot = new AtomicInteger();
    for (int i = 0; i < threadCount; i++) {
      Thread thread = new Thread(new ConnectionRunner(count, got, notGot), "ConnectionRunnerThread");
      thread.start();
    }
    start.countDown();
    end.await();
    System.out.println("total invoke : " + (threadCount * count));
    System.out.println("got connection : " + got);
    System.out.println("not got connection : " + notGot);
  }

  static class ConnectionRunner implements Runnable {

    int count;
    AtomicInteger got;
    AtomicInteger notGot;

    public ConnectionRunner(int count, AtomicInteger got, AtomicInteger notGot) {
      this.count = count;
      this.got = got;
      this.notGot = notGot;
    }

    @Override
    public void run() {
      try {
        start.await();
      } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
      }
      while (count > 0) {
        try {
          // 從線程池中獲取連接，如果 1000ms 內無法獲取到，將返回 null
          // 分別統計獲取連接的數量 got 和未獲取到的數量 notGot
          Connection connection = pool.fetchConnection(1000);
          if (connection != null) {
            try {
              connection.createStatement();
              connection.commit();
            } finally {
              pool.releaseConnection(connection);
              got.incrementAndGet();
            }
          } else {
            notGot.incrementAndGet();
          }
        } catch (Exception e) {
          e.printStackTrace();
        } finally {
          count--;
        }
      }
      end.countDown();
    }
  }
}

筆者設置線程數量為 200 時，得出結果如下

當設置為 500 時，得出結果如下，當然具體結果根據機器性能而異

可見，隨著客戶端線程數的增加，客戶端出現超時無法獲取連接的比率不斷升高。這種等待超時模式能保證程序出問題時，線程不會一直運行，而是按時返回，并告知客戶端獲取連接出現問題。數據庫連接池的實際也可以應用到其他資源獲取的場景，針對昂貴資源的獲取都應該加以限制

到此這篇關于如何在Java項目中模擬一個數據庫連接池的文章就介紹到這了，更多相關的內容請搜索億速云以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持億速云！