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SERVLET中JDBC应用高级篇

  JDBC使用数据库URL来说明数据库驱动程序。数据库URL类似于通用的URL,但SUN 在定义时作了一点简化,其语法如下:

Jdbc::[node]/[database]

  其中子协议(subprotocal)定义驱动程序类型,node提供网络数据库的位置和端口号,后面跟可选的参数。例如:

String url=”jdbc:inetdae:myserver:1433?language=us-english&sql7=true”

  表示采用inetdae驱动程序连接1433端口上的myserver数据库服务器,选择语言为美国英语,数据库的版本是mssql server 7.0。

  java应用通过指定DriverManager装入一个驱动程序类。语法如下:

Class.forName(“”);



Class.forName(“”).newInstance();

  然后,DriverManager创建一个特定的连接:

Connection connection=DriverManager.getConnection(url,login,password);

  Connection接口通过指定数据库位置,登录名和密码连接数据库。Connection接口创建一个Statement实

例执行需要的查询:

Statement stmt=connection.createStatement();

  Statement具有各种方式(API),如executeQuery,execute等可以返回查询的结果集。结果集是一个ResultSet对象。详细的可以通过jdbc开发文档查看。可以sun的站点上下载

下面例子来说明:

import java.sql.*; // 输入JDBC package

String url = "jdbc:inetdae:myserver:1433";// 主机名和端口

String login = "user";// 登录名

String password = "";// 密码

try {

  DriverManager.setLogStream(System.out); file://为显示一些的信息打开一个流

  file://调用驱动程序,其名字为com.inet.tds.TdsDriver

  file://Class.forName("com.inet.tds.TdsDriver");

  file://设置超时

  DriverManager.setLoginTimeout(10);

  file://打开一个连接

  Connection connection = DriverManager.getConnection(url,login,password);

  file://得到数据库驱动程序版本

   DatabaseMetaData conMD = connection.getMetaData();

   System.out.println("Driver Name: " + conMD.getDriverName());

   System.out.println("Driver Version: " + conMD.getDriverVersion());

  file://选择数据库
  connection.setCatalog( "MyDatabase");

  file://创建Statement


  Statement st = connection.createStatement();

  file://执行查询

  ResultSet rs = st.executeQuery("SELECT * FROM mytable");

  file://取得结果,输出到屏幕

  while (rs.next()){

     for(int j=1; j<=rs.getMetaData().getColumnCount(); j++){

     System.out.print( rs.getObject(j)+" ");

     }

   System.out.println();

  }

  file://关闭对象

  st.close();

    connection.close();

  } catch(Exception e) {

    e.printStackTrace();

  }

  一个动态的网站频繁地从数据库中取得数据来构成html页面。每一次哀求一个页面都会发生数据库操作。但连接数据库却是一个需要消耗大量时间的工作,因为哀求连接需要建立通讯,分配资源,进行权限认证。这些工作很少能在一两秒内完成。所以,建立一个连接,然后再后续的查询中都使用此连接会大大地提高性能。因为servlet可以在不同的哀求间保持状态,因此采用数据库连接池是一个直接的解决方案。

  Servlet在服务器的进程空间中驻留,可以方便而持久地维护数据库连接。接下来,我们介绍一个完整的连接池的实现。在实现中,有一个连接池治理器治理连接池对象,其中每一个连接池保持一组数据库连接对象,这些对象可为任何servlet所使用。

一、数据库连接池类 DBConnectionPool,提供如下的方式:

  1、从池中取得一个打开的连接;

  2、将一个连接返回池中;

  3、在关闭时释放所有的资源,并关闭所有的连接。

  另外,DBConnectionPool还处理连接失败,比如超时,通讯失败等错误,并且根据预定义的参数限制池中的连接数。

二、治理者类,DBConnetionManager,是一个容器将连接池封装在内,并治理所有的连接池。它的方式有:

  1、 调用和注册所有的jdbc驱动程序;

  2、 根据参数表创建DBConnectionPool对象;

  3、 映射连接池的名字和DBConnectionPool实例;

  4、 当所有的连接客户退出后,关闭全部连接池。

这些类的实现,以及如何在servlet中使用连接池的应用在随后的文章中讲解

  DBConnectionPool类代表一个由url标识的数据库连接池。前面,我们已经提到,jdbc的url由三个部分组成:协议标识(总是jdbc),子协议标识(例如,odbc.oracle),和数据库标识(跟特定的数据库有关)。连接池也具有一个名字,供客户程序引用。另外,连接池还有一个用户名,一个密码和一个最大答应连接数。假如web应用答应所有的用户使用某些数据库操作,而另一些操作是有限制的,则可以创建两个连接池,具有同样的url,不同的user name和password,分别处理两类不同的操作权限。现把DBConnectionPool具体介绍如下:

  一、DBConnectionPool的构造


  构造函数取得上述的所有参数:

public DBConnectionPool(String name, String URL, String user,

String password, int maxConn) {

this.name = name;

this.URL = URL;

this.user = user;

this.password = password;

this.maxConn = maxConn;

}

  将所有的参数保存在实例变量中。


  二、从池中打开一个连接


  DBConnectionPool提供两种方式来检查连接。两种方式都返回一个可用的连接,假如没有多余的连接,则创建一个新的连接。假如最大连接数已经达到,第一个方式返回null,第二个方式则等待一个连接被其他进程释放。

public synchronized Connection getConnection() {

Connection con = null;

if (freeConnections.size() > 0) {

// Pick the first Connection in the Vector

// to get round-robin usage

con = (Connection) freeConnections.firstElement();

freeConnections.removeElementAt(0);

try {

if (con.isClosed()) {

log("Removed bad connection from " + name);

// Try again recursively

con = getConnection();

}

}

catch (SQLException e) {

log("Removed bad connection from " + name);

// Try again recursively

con = getConnection();

}

}

else if (maxConn == 0 || checkedOut < maxConn) {

con = newConnection();

}

if (con != null) {

checkedOut++;

}

return con;

}

  所有空闲的连接对象保存在一个叫freeConnections 的Vector中。假如存在至少一个空闲的连接,getConnection()返回其中第一个连接。下面,将会看到,进程释放的连接返回到freeConnections的末尾。这样,最大限度地避免了数据库因一个连接不活动而意外将其关闭的风险。

  再返回客户之前,isClosed()检查连接是否有效。假如连接被关闭了,或者一个错误发生,该方式递归调用取得另一个连接。

  假如没有可用的连接,该方式检查是否最大连接数被设置为0表示无限连接数,或者达到了最大连接数。假如可以创建新的连接,则创建一个新的连接。否则,返回null。

  方式newConnection()用来创建一个新的连接。这是一个私有方式,基于用户名和密码来确定是否可以创建新的连接。

private Connection newConnection() {

Connection con = null;

try {

if (user == null) {

con = DriverManager.getConnection(URL);

}

else {

con = DriverManager.getConnection(URL, user, password);

}

log("Created a new connection in pool " + name);

}

catch (SQLException e) {

log(e, "Can not create a new connection for " + URL);

return null;

}

return con;

}

  jdbc的DriverManager提供一系列的getConnection()方式,可以使用url和用户名,密码等参数创建一个连接。

  第二个getConnection()方式带有一个超时参数 timeout,当该参数指定的毫秒数表示客户愿意为一个连接等待的时间。这个方式调用前一个方式。


public synchronized Connection getConnection(long timeout) {

long startTime = new Date().getTime();

Connection con;

while ((con = getConnection()) == null) {

try {

wait(timeout);

}

catch (InterruptedException e) {}

if ((new Date().getTime() - startTime) >= timeout) {

// Timeout has expired

return null;

}

}

return con;

}


  局部变量startTime初始化当前的时间。一个while循环首先尝试获得一个连接,假如失败,wait()函数被调用来等待需要的时间。后面会看到,Wait()函数会在另一个进程调用notify()或者notifyAll()时返回,或者等到时间流逝完毕。为了确定wait()是因为何种原因返回,我们用开始时间减去当前时间,检查是否大于timeout。假如结果大于timeout,返回null,否则,在此调用getConnection()函数。


  四、将一个连接返回池中


  DBConnectionPool类中有一个freeConnection方式以返回的连接作为参数,将连接返回连接池。


public synchronized void freeConnection(Connection con) {

// Put the connection at the end of the Vector

freeConnections.addElement(con);

checkedOut--;

notifyAll();

}

  连接被加在freeConnections向量的最后,占用的连接数减1,调用notifyAll()函数通知其他等待的客户现在有了一个连接。

五、关闭


  大多数servlet引擎提供完整的关闭方式。数据库连接池需要得到通知以准确地关闭所有的连接。DBConnectionManager负责协调关闭事件,但连接由各个连接池自己负责关闭。方式relase()由DBConnectionManager调用。
public synchronized void release() {

Enumeration allConnections = freeConnections.elements();

while (allConnections.hasMoreElements()) {

Connection con = (Connection) allConnections.nextElement();

try {

con.close();

log("Closed connection for pool " + name);

}

catch (SQLException e) {

log(e, "Can not close connection for pool " + name);

}

}

freeConnections.removeAllElements();

}

本方式遍历freeConnections向量以关闭所有的连接。

  DBConnetionManager的构造函数是私有函数,以避免其他类创建其实例。

private DBConnectionManager() {

init();

}

  DBConnetionManager的客户调用getInstance()方式来得到该类的单一实例的引用。

static synchronized public DBConnectionManager getInstance() {

if (instance == null) {

instance = new DBConnectionManager();

}

clients++;

return instance;

}

  单一的实例在第一次调用时创建,以后的调用返回该实例的静态应用。一个计数器纪录所有的客户数,直到客户释放引用。这个计数器在以后用来协调关闭连接池。


  一、初始化

  构造函数调用一个私有的init()函数初始化对象。

private void init() {

InputStream is = getClass().getResourceAsStream("/db.properties");

Properties dbProps = new Properties();

try {

dbProps.load(is);

}

catch (Exception e) {

System.err.println("Can not read the properties file. " +

"Make sure db.properties is in the CLASSPATH");

return;

}

String logFile = dbProps.getProperty("logfile",

"DBConnectionManager.log");

try {

log = new PrintWriter(new FileWriter(logFile, true), true);

}

catch (IOException e) {

System.err.println("Can not open the log file: " + logFile);

log = new PrintWriter(System.err);

}

loadDrivers(dbProps);

createPools(dbProps);

}

  方式getResourceAsStream()是一个标准方式,用来打开一个外部输入文件。文件的位置取决于类加载器,而标准的类加载器从classpath开始搜索。Db.properties文件是一个Porperties格式的文件,保存在连接池中定义的key-value对。下面一些常用的属性可以定义:

   drivers 以空格分开的jdbc驱动程序的列表

   logfile 日志文件的绝对路径

  每个连接池中还使用另一些属性。这些属性以连接池的名字开头:

   .url数据库的JDBC URL

   .maxconn最大连接数。0表示无限。

   .user连接池的用户名

   .password相关的密码

  url属性是必须的,其他属性可选。用户名和密码必须和所定义的数据库匹配。

  下面是windows平台下的一个db.properties文件的例子。有一个InstantDB连接池和一个通过odbc连接的access数据库的数据源,名字叫demo。

drivers=sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver jdbc.idbDriver

logfile=D:usersrcjavaDBConnectionManagerlog.txt

idb.url=jdbc:idb:c:localjavawebserver1.1dbdb.prp

idb.maxconn=2

access.url=jdbc:odbc:demo

access.user=demo

access.password=demopw

注重,反斜线在windows平台下必须双写。

  初始化方式init()创建一个Porperties对象并装载db.properties文件,然后读取日志文件属性。假如日志文件没有命名,则使用缺省的名字DBConnectionManager.log在当前目录下创建。在此情况下,一个系统错误被纪录。

方式loadDrivers()将指定的所有jdbc驱动程序注册,装载。

private void loadDrivers(Properties props) {

String driverClasses = props.getProperty("drivers");

StringTokenizer st = new StringTokenizer(driverClasses);

while (st.hasMoreElements()) {

String driverClassName = st.nextToken().trim();

try {

Driver driver = (Driver)

Class.forName(driverClassName).newInstance();

DriverManager.registerDriver(driver);

drivers.addElement(driver);

log("Registered JDBC driver " + driverClassName);

}

catch (Exception e) {

log("Can not register JDBC driver: " +

driverClassName + ", Exception: " + e);

}

}

}

  loadDrivers()使用StringTokenizer将dirvers属性分成单独的driver串,并将每个驱动程序装入java虚拟机。驱动程序的实例在JDBC 的DriverManager中注册,并加入一个私有的向量drivers中。向量drivers用来关闭和注销所有的驱动程序。

  然后,DBConnectionPool对象由私有方式createPools()创建。

private void createPools(Properties props) {

Enumeration propNames = props.propertyNames();

while (propNames.hasMoreElements()) {

String name = (String) propNames.nextElement();

if (name.endsWith(".url")) {

String poolName = name.substring(0, name.lastIndexOf("."));

String url = props.getProperty(poolName + ".url");

if (url == null) {

log("No URL specified for " + poolName);

continue;

}

String user = props.getProperty(poolName + ".user");

String password = props.getProperty(poolName + ".password");

String maxconn = props.getProperty(poolName + ".maxconn", "0");

int max;

try {

max = Integer.valueOf(maxconn).intValue();

}

catch (NumberFormatException e) {

log("Invalid maxconn value " + maxconn + " for " +

poolName);

max = 0;

}

DBConnectionPool pool =

new DBConnectionPool(poolName, url, user, password, max);

pools.put(poolName, pool);

log("Initialized pool " + poolName);

}

}

}

  一个枚举对象保存所有的属性名,假如属性名带有.url结尾,则表示是一个连接池对象需要被实例化。创建的连接池对象保存在一个Hashtable实例变量中。连接池名字作为索引,连接池对象作为值。
  二、得到和返回连接

  DBConnectionManager提供getConnection()方式和freeConnection方式,这些方式有客户程序使用。所有的方式以连接池名字所参数,并调用特定的连接池对象。

public Connection getConnection(String name) {

DBConnectionPool pool = (DBConnectionPool) pools.get(name);

if (pool != null) {

return pool.getConnection();

}

return null;

}



public Connection getConnection(String name, long time) {

DBConnectionPool pool = (DBConnectionPool) pools.get(name);

if (pool != null) {

return pool.getConnection(time);

}

return null;

}

public void freeConnection(String name, Connection con) {

DBConnectionPool pool = (DBConnectionPool) pools.get(name);

if (pool != null) {

pool.freeConnection(con);

}

}

  三、关闭

  最后,由一个release()方式,用来完好地关闭连接池。每个DBConnectionManager客户必须调用getInstance()方式引用。有一个计数器跟踪客户的数量。方式release()在客户关闭时调用,技术器减1。当最后一个客户释放,DBConnectionManager关闭所有的连接池。

List 11-14

public synchronized void release() {

// Wait until called by the last client

if (--clients != 0) {

return;

}



Enumeration allPools = pools.elements();

while (allPools.hasMoreElements()) {

DBConnectionPool pool = (DBConnectionPool) allPools.nextElement();

pool.release();

}

Enumeration allDrivers = drivers.elements();

while (allDrivers.hasMoreElements()) {

Driver driver = (Driver) allDrivers.nextElement();

try {

DriverManager.deregisterDriver(driver);

log("Deregistered JDBC driver " + driver.getClass().getName());

}

catch (SQLException e) {

log(e, "Can not deregister JDBC driver: " +

driver.getClass().getName());

}

}

}

当所有连接池关闭,所有jdbc驱动程序也被注销。

  现在我们结合DBConnetionManager和DBConnectionPool类来讲解servlet中连接池的使用:

  一、首先简朴介绍一下Servlet的生命周期:

  Servlet API定义的servlet生命周期如下:

1、 Servlet 被创建然后初始化(init()方式)。

2、 为0个或多个客户调用提供服务(service()方式)。

3、 Servlet被销毁,内存被回收(destroy()方式)。

  二、servlet中使用连接池的实例

  使用连接池的servlet有三个阶段的典型表现是:

1. 在init()中,调用DBConnectionManager.getInstance()然后将返回的引用保存在实例变量中。


2. 在sevice()中,调用getConnection(),执行一系列数据库操作,然后调用freeConnection()归还连接。

3. 在destroy()中,调用release()来释放所有的资源,并关闭所有的连接。

  下面的例子演示如何使用连接池。

import java.io.*;

import java.sql.*;

import javax.servlet.*;

import javax.servlet.http.*;

public class TestServlet extends HttpServlet {

private DBConnectionManager connMgr;



public void init(ServletConfig conf) throws ServletException {

super.init(conf);

connMgr = DBConnectionManager.getInstance();

}


public void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res)

throws IOException {

res.setContentType("text/html");

PrintWriter out = res.getWriter();

Connection con = connMgr.getConnection("idb");

if (con == null) {

out.println("Cant get connection");

return;

}

ResultSet rs = null;

ResultSetMetaData md = null;

Statement stmt = null;

try {

stmt = con.createStatement();

rs = stmt.executeQuery("SELECT * FROM EMPLOYEE");

md = rs.getMetaData();

out.println("
Employee data
");

while (rs.next()) {

out.println("
");

for (int i = 1; i < md.getColumnCount(); i++) {

out.print(rs.getString(i) + ", ");

}

}

stmt.close();

rs.close();

}

catch (SQLException e) {

e.printStackTrace(out);

}

connMgr.freeConnection("idb", con);

}

public void destroy() {

connMgr.release();

super.destroy();

}

}
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