数据库连接池工作原理

电话面试

可以提到Tomcat的源码中池的应用
http://www.oschina.net/question/157182_72094
http://www.cnblogs.com/fickleness/p/3157496.html

为什么需要连接池？

数据库连接是昂贵的，需要一次TCP连接
连接，是我们的编程语言与数据库交互的一种方式。我们经常会听到这么一句话“数据库连接很昂贵“。

创建连接的代码片段：

String connUrl =  "jdbc:mysql://your.database.domain/yourDBname"; 
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); 
Connection con = DriverManager.getConnection (connUrl);

当我们创建了一个Connection对象，它在内部都执行了什么：

1.“DriverManager”检查并注册驱动程序，
2.“com.mysql.jdbc.Driver”就是我们注册了的驱动程序，它会在驱动程序类中调用“connect(url…)”方法。
3.com.mysql.jdbc.Driver的connect方法根据我们请求的“connUrl”，创建一个“Socket连接”，连接到IP为“your.database.domain”，默认端口3306的数据库。
4.创建的Socket连接将被用来查询我们指定的数据库，并最终让程序返回得到一个结果。

如果创建Socket连接花费的时间比实际的执行查询的操作所花费的时间还要更长。这就是我们所说的“数据库连接很昂贵”，因为连接资源数是1，它需要每次创建一个Socket连接来访问DB。
因此，我们将使用连接池。连接池初始化时创建一定数量的连接，然后从连接池中重用连接，而不是每次创建一个新的。解决资源的频繁分配释放所造成的问题。更为重要的是我们可以通过连接池的管理机制监视数据库的连接的数量的使用情况，为系统开发,测试及性能调整提供依据。

怎样工作，工作原理？

连接池的工作原理：

连接池的核心思想是连接的复用，通过建立一个数据库连接池以及一套连接使用、分配和管理策略，使得该连接池中的连接可以得到高效，安全的复用，避免了数据库连接频繁建立和关闭的开销。

连接池的工作原理主要由三部分组成，分别为连接池的建立，连接池中连接的使用管理，连接池的关闭。

我们使用的连接池供应者，它的内部有一个连接池管理器，当它被初始化：
1.它创建连接池的默认大小，比如指定创建5个连接对象，并把它存放在“可用”状态的任何集合或数组中。
2.当我们调用connectionProvider.getConnection()，然后它会从集合中获取一个连接，当然状态也会更改为“不可用”。
3.当我们关闭得到的连接，ConnectionProvider是不会真正关闭连接。相反，只是将状态更改为“AVAILABLE”。
基本上连接池的实际工作原理就是这样，但也有可能使用不同的方式。

需要解决的问题

1、并发问题 ：synchronized
2、多数据库服务器和多用户：常常需要同时连接不同的数据库。采用的策略是：设计一个符合单例模式的连接池管理类，在连接池管理类的唯一实例被创建时读取一个资源文件，其中资源文件中存放着多个数据库的url地址用户名密码等信息。根据资源文件提供的信息，创建多个连接池类的实例，每一个实例都是一个特定数据库的连接池。连接池管理类实例为每个连接池实例取一个名字，通过不同的名字来管理不同的连接池。
3、事务处理：在Java语言中，Connection类本身提供了对事务的支持，可以通过设置Connection的AutoCommit属性为false,然后显式的调用commit或rollback方法来实现。但要高效的进行Connection复用，就必须提供相应的事务支持机制。可采用每一个事务独占一个连接来实现，这种方法可以大大降低事务管理的复杂性。
4、连接池的分配与释放：对于空闲连接的状态，可开辟专门的线程定时检测，这样会花费一定的系统开销，但可以保证较快的响应速度。也可采取不开辟专门线程，只是在分配前检测的方法。
5、连接池的配置与维护：最小连接数是系统启动时连接池所创建的连接数。如果创建过多，则系统启动就慢，但创建后系统的响应速度会很快；如果创建过少，则系统启动的很快，响应起来却慢。如何确保连接池中的最小连接数呢？有动态和静态两种策略。动态即每隔一定时间就对连接池进行检测，如果发现连接数量小于最小连接数，则补充相应数量的新连接,以保证连接池的正常运转。静态是发现空闲连接不够时再去检查。