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連接池工作原理

發布時間: 2021-03-09 22:07:24

連接池的運作原理

在實際應用開發中,特別是在WEB應用系統中,如果JSP、Servlet或EJB使用JDBC直接訪問資料庫中的數據,每一次數據訪問請求都必須經歷建立資料庫連接、打開資料庫、存取數據和關閉資料庫連接等步驟,而連接並打開資料庫是一件既消耗資源又費時的工作,如果頻繁發生這種資料庫操作,系統的性能必然會急劇下降,甚至會導致系統崩潰。資料庫連接池技術是解決這個問題最常用的方法,在許多應用程序伺服器(例如:Weblogic,WebSphere,JBoss)中,基本都提供了這項技術,無需自己編程,但是,深入了解這項技術是非常必要的。
資料庫連接池技術的思想非常簡單,將資料庫連接作為對象存儲在一個Vector對象中,一旦資料庫連接建立後,不同的資料庫訪問請求就可以共享這些連接,這樣,通過復用這些已經建立的資料庫連接,可以克服上述缺點,極大地節省系統資源和時間。
資料庫連接池的主要操作如下:
(1)建立資料庫連接池對象(伺服器啟動)。
(2)按照事先指定的參數創建初始數量的資料庫連接(即:空閑連接數)。
(3)對於一個資料庫訪問請求,直接從連接池中得到一個連接。如果資料庫連接池對象中沒有空閑的連接,且連接數沒有達到最大(即:最大活躍連接數),創建一個新的資料庫連接。
(4)存取資料庫。
(5)關閉資料庫,釋放所有資料庫連接(此時的關閉資料庫連接,並非真正關閉,而是將其放入空閑隊列中。如實際空閑連接數大於初始空閑連接數則釋放連接)。
(6)釋放資料庫連接池對象(伺服器停止、維護期間,釋放資料庫連接池對象,並釋放所有連接)。

㈡ tomcat連接池是什麼樣的工作原理,如何配置

連接池屬於MVC結構後後台的操作,他的配置可以極大的降低編碼難度,因為從底層確定了你的數據調用對前台編碼就沒撒影響了,也提高了效率,因為可以從連接設置來完

㈢ java 資料庫連接池問題!

DataSource實際上只是一個介面,並不是什麼連接池,它也不能連接資料庫,是sun專門設計來為開發者提供統一數據源的標准介面,僅此而已。

另外,你這里使用了tomcat的數據源,實際上tomcat這個J2EE伺服器容器本身開發了資料庫連接池的功能組件,你只要按照Tomcat的配置方法配置好資料庫的連接信息,就能在通過Tomcat調用了資料庫的連接。

當然,在了解了資料庫連接池的原理後,也可以自定義連接池的。

不一定非要用Tomcat寫好的連接池組件的。

至於工作效率,我只能這樣告訴你,系統使用上了連接池來管理資料庫連接,比沒有使用連接池的效率高的多,因為應用程序和資料庫每建立一次連接所消耗的資源和時間不能小瞧。大型項目基本沒有不用連接池的。

Tomcat的數據源也是實現了連接池的功能,比你直接連接資料庫不用連接池的效率要高些的。

當然你也可以不用Tomact的內置數據源(或者說連接池),你可以直接寫或者使用其他第三方的連接池組件。

㈣ 釋放資料庫連接 引用次數 為什麼

資源池(resource pool)。該模式正是為解決資源頻繁分配、釋放所造成的問題。資料庫連接池的基本思想就是為資料庫連接建立一個「緩沖池」。預先在緩沖池中放入一定數量的連接,當需要建立資料庫連接時,只需要從緩沖池中取出一個了,使用完畢後再放回去。我們可以通過設定連接池最大數來防止系統無盡的與資料庫連接。更為重要的是我們可以通過連接池的管理機制監視資料庫連接使用數量,使用情況,為系統開發,測試以及性能調整提供依據。

連接池的相關問題分析:

1、並發問題。

為了使連接管理服務具有最大的通用性,必須考慮多線程環境,並發問題。這個問題相對比較好解決,因為各個語言自身提供了並發管理的支持,比如java c#等,使用synchronized(java) lock(c#)等關鍵字確保線程同步。

2、事務管理。

我們知道,事務具有原子性,此時要求對資料庫操作符合「ALL-ALL-NOTHING」原則,即對於一組sql語句要麼全做,要麼全不做。我們知道當兩個線程共用一個連接connection對象時,而且各自都有自己的事務要處理時,對於連接池是一個很頭疼的問題,因為即使connection類提供了相應的事務支持,可是我們仍然不能確定那個資料庫操作對應那個事務。知識由於我們的兩個線程都在進行事務操作。為此我們可以使用每一個事物獨佔一個連接來實現,雖然這種方法有點浪費連接池資源但是可以大大降低事務管理的復雜性。

3、連接池的分配與釋放

連接池的分配與釋放,對系統的性能有很大的影響。合理的分配與釋放,可以提高連接的復用度,從而降低建立新連接的開銷,同時還可以加快用戶的訪問速度。
對於連接的管理可使用一個List。即把已經創建的連接都放入List中去統一管理。每當用戶請求一個連接時,系統檢查這個List中有沒有可以分配的連接。如果有就把那個最合適的連接分配給他(如何能找到最合適的連接文章將在關鍵議題中指出);如果沒有就拋出一個異常給用戶,List中連接是否可以被分配由一個線程來專門管理捎後我會介紹這個線程的具體實現。

4、連接池的配置與維護

連接池中到底應該放置多少連接,才能使系統的性能最佳?系統可採取設置最小連接數(minConnection)和最大連接數(maxConnection)等參數來控制連接池中的連接。比方說,最小連接數是系統啟動時連接池所創建的連接數。如果創建過多,則系統啟動就慢,但創建後系統的響應速度會很快;如果創建過少,則系統啟動的很快,響應起來卻慢。這樣,可以在開發時,設置較小的最小連接數,開發起來會快,而在系統實際使用時設置較大的,因為這樣對訪問客戶來說速度會快些。最大連接數是連接池中允許連接的最大數目,具體設置多少,要看系統的訪問量,可通過軟體需求上得到。
如何確保連接池中的最小連接數呢?有動態和靜態兩種策略。動態即每隔一定時間就對連接池進行檢測,如果發現連接數量小於最小連接數,則補充相應數量的新連接,以保證連接池的正常運轉。靜態是發現空閑連接不夠時再去檢查。

引用記數

在分配、釋放策略對於有效復用連接非常重要,我們採用的方法也是採用了一個很有名的設計模式:reference counting(引用記數)。該模式在復用資源方面使用非常廣泛,我們把該方法運用到對於連接分配釋放上。每一個資料庫連接,保留一個引用記數,用來記錄該鏈接的使用者的個數。具體實現上,我們對connection類進行了進一步包裝來實現引用記數。被包裝的connection類我們提供2個方法來實現引用記數的操作,一個是repeat(被分配出去)一個是remove(被釋放回來);然後利用repeatnow屬性來確定當前引用多少,具體是哪個用戶引用了該連接,將在連接池中登記;最後提供isRepeat屬性來確定該連接是否可以使用引用記數技術。一旦一個連接被分配出去,那麼就會對該連接的申請者進行登記,並且增加引用記數,當被釋放回來時就刪除他登記的信息,同時減少一次引用記數。這樣做的一個很大的好處是,使得我們可以高效的使用連接,因為一旦所有連接都被分配出去,我們就可以根據相應的策略從使用池中挑出一個正在使用的連接來復用,而不是隨便拿出一個連接去復用。

連接池用於創建和管理資料庫連接的緩沖技術,緩沖池中的連接可以被任何需要他們的線程使用。當一個線程需要使用JDBC對一個資料庫操作時,將從池中請求一個連接。當這個鏈接使用完畢後,將返回連接池中,等待為其他的線程服務。

連接池的主要優點:

1)減少連接的創建時間,連接池中的連接是已准備好的,可以重復使用的,獲取後可以直接訪問資料庫,因此減少了連接創建的次數和時間。

2)簡化的編程模式。當使用連接池時,每一個單獨的線程能夠像創建自己的JDBC連接一樣操作,允許用戶直接使用JDBC編程技術。

3)控制資源的使用。如果不使用連接池,每次訪問資料庫都需要創建一個連接,這樣系統的穩定性受系統的連接需求影響很大,很容易產生資源浪費和高負載異常。連接池能夠使性能最大化,將資源利用控制在一定的水平之下。連接池能控制池中的鏈接數量,增強了系統在大量用戶應用時的穩定性。

連接池的工作原理:

連接池的核心思想是連接的復用,通過建立一個資料庫連接池以及一套連接使用、分配和管理策略,使得該連接池中的連接可以得到高效,安全的復用,避免了資料庫連接頻繁建立和關閉的開銷。

連接池的工作原理主要由三部分組成,分別為連接池的建立,連接池中連接的使用管理,連接池的關閉。

第一、連接池的建立。一般在系統初始化時,連接池會根據系統配置建立,並在池中建立幾個連接對象,以便使用時能從連接池中獲取,連接池中的連接不能隨意創建和關閉,這樣避免了連接隨意建立和關閉造成的系統開銷。java中提供了很多容器類,可以方便的構建連接池,例如Vector,stack等。

第二、連接池的管理。連接池管理策略是連接池機制的核心,連接池內連接的分配和釋放對系統的性能有很大的影響。其策略是:

當客戶請求資料庫連接時,首先查看連接池中是否有空閑連接,如果存在空閑連接,則將連接分配給客戶使用;如果沒有控線連接,則查看當前所開的連接數是否已經達到最大連接數,例如如果沒有達到就重新創建一個請求的客戶;如果達到,就按設定的最大等待時間進行等待,如果超出最大等待時間,則拋出異常給客戶。

當客戶釋放資料庫連接時,先判斷該連接的引用次數是否超過了規定值,如果超過了就從連接池中刪除該連接,否則就保留為其他客戶服務。該策略保證了資料庫連接的有效復用,避免了頻繁建立釋放連接所帶來的系統資源的開銷。

第三、連接池的關閉。當應用程序退出時,關閉連接池中所有的鏈接,釋放連接池相關資源,該過程正好與創建相反。

㈤ 簡單介紹連接池的優點和原理。

資料庫連接是非常寶貴的系統資源,連接一次資料庫,底層程序需要經過很多步驟,花費比較多的時間,如果每次要操作資料庫的時候才開始建立資料庫連接,用完之後再關閉連接,勢必造成程序的效率問題。

連接池的基本原理是,先初始化一定的資料庫連接對象,並且把這些連接保存在連接池中。當程序需要訪問資料庫的時候,從連接池中取出一個連接,資料庫操作結束後,再把這個用完的連接重新放回連接池。

當然以上我說的是只是一個最簡單的工作原理,連接池本身是比較復雜的,裡面涉及到並發的控制,連接的提取,回收演算法,連接不夠時的相應等等。

㈥ Mysql的工作原理是什麼

Mysql工作原理圖

Mysql是由SQL介面,解析器,優化器,緩存,存儲引擎組成的。

mysql原理圖各個組件說明:

1. connectors

與其他編程語言中的sql語句進行交互,如php、java等。

2. Management Serveices & Utilities

系統管理和控制工具

3. Connection Pool (連接池)

管理緩沖用戶連接,線程處理等需要緩存的需求

4. SQL Interface (SQL介面)

接受用戶的SQL命令,並且返回用戶需要查詢的結果。比如select from就是調用SQL Interface

5. Parser(解析器)

SQL命令傳遞到解析器的時候會被解析器驗證和解析。

主要功能:

a .將SQL語句分解成數據結構,並將這個結構傳遞到後續步驟,後面SQL語句的傳遞和處理就是基於這個結構的

b. 如果在分解構成中遇到錯誤,那麼就說明這個sql語句是不合理的,語句將不會繼續執行下去

6. Optimizer (查詢優化器)

SQL語句在查詢之前會使用查詢優化器對查詢進行優化(產生多種執行計劃,最終資料庫會選擇最優化的方案去執行,盡快返會結果)他使用的是「選取-投影-聯接」策略進行查詢。

用一個例子就可以理解:select uid,name from user where gender = 1;

這個select查詢先根據where語句進行選取,而不是先將表全部查詢出來以後再進行gender過濾

這個select查詢先根據uid和name進行屬性投影,而不是將屬性全部取出以後再進行過濾

將這兩個查詢條件聯接起來生成最終查詢結果.

7. Cache和Buffer (查詢緩存)

如果查詢緩存有命中的查詢結果,查詢語句就可以直接去查詢緩存中取數據。

這個緩存機制是由一系列小緩存組成的。比如表緩存,記錄緩存,key緩存,許可權緩存等

8.Engine (存儲引擎)

存儲引擎是MySql中具體的與文件打交道的子系統。也是Mysql最具有特色的一個地方。

Mysql的存儲引擎是插件式的。它根據MySql AB公司提供的文件訪問層的一個抽象介面來定製一種文件訪問機制(這種訪問機制就叫存儲引擎)

SQL語句執行過程

資料庫通常不會被直接使用,而是由其他編程語言通過SQL語句調用mysql,由mysql處理並返回執行結果。那麼Mysql接受到SQL語句後,又是如何處理

首先程序的請求會通過mysql的connectors與其進行交互,請求到處後,會暫時存放在連接池(connection pool)中並由處理器(Management Serveices & Utilities)管理。當該請求從等待隊列進入到處理隊列,管理器會將該請求丟給SQL介面(SQL Interface)。SQL介面接收到請求後,它會將請求進行hash處理並與緩存中的結果進行對比,如果完全匹配則通過緩存直接返回處理結果;否則,需要完整的走一趟流程:

(1)由SQL介面丟給後面的解釋器(Parser),解釋器會判斷SQL語句正確與否,若正確則將其轉化為數據結構。

(2)解釋器處理完,便來到後面的優化器(Optimizer),它會產生多種執行計劃,最終資料庫會選擇最優化的方案去執行,盡快返會結果。

(3)確定最優執行計劃後,SQL語句此時便可以交由存儲引擎(Engine)處理,存儲引擎將會到後端的存儲設備中取得相應的數據,並原路返回給程序。

注意點

(1)如何緩存查詢數據

存儲引擎處理完數據,並將其返回給程序的同時,它還會將一份數據保留在緩存中,以便更快速的處理下一次相同的請求。具體情況是,mysql會將查詢的語句、執行結果等進行hash,並保留在cache中,等待下次查詢。

(2)buffer與cache的區別

從mysql原理圖可以看到,緩存那裡實際上有buffer和cache兩個,那它們之間的區別:簡單的說就是,buffer是寫緩存,cache是讀緩存。

(3)如何判斷緩存中是否已緩存需要的數據

這里可能有一個誤區,覺得處理SQL語句的時候,為了判斷是否已緩存查詢結果,會將整個流程走一遍,取得執行結果後再與需要的進行對比,看看是否命中,並以此說,既然不管緩存中有沒有緩存到查詢內容,都要整個流程走一遍,那緩存的優勢在哪?

其實並不是這樣,在第一次查詢後,mysql便將查詢語句以及查詢結果進行hash處理並保留在緩存中,SQL查詢到達之後,對其進行同樣的hash處理後,將兩個hash值進行對照,如果一樣,則命中,從緩存中返回查詢結果;否則,需要整個流程走一遍。

㈦ java 中數據連接池的運行機制

簡單來說,首先要有一個集合,這個集合保存你所有的資料庫連接,還要設置一些參數,比如說最大連接是多少,最少連接是多少,空閑時間等等,這個集合就是你的連接池了。
然後你所生成的連接你還要包裝一下,實現connection介面,裡面至少有兩個屬性,一個是你連接池類,另一個是你真正得到的connection,讓這個連接包裝後的close方法是根據連接池最大的連接判斷是直接關閉連接,還是讓你的連接回到集合中
以前做連接池原理培訓的時候正好寫了些代碼,我給你貼個代碼吧
public class MyPoolConnection extends MyConnection implements Connection {
private MyConPool2 pool;

public MyPoolConnection(MyConPool2 pool, Connection con) {
super(con);
this.pool = pool;
}

/*
* 覆蓋了CLOSE方法,不是將資料庫連接池中的連接直接關閉,解決了直接關閉的問題
*/
public void close() throws SQLException {
pool.releaseConnection(con);
}
}

當然,更好的做法是實現一個攔截器,然後攔截close方法,代碼如下:

public class MyProxyCon implements InvocationHandler {
MyProxyPool pool;

Connection con;

public MyProxyCon(MyProxyPool pool) {
this.pool = pool;
}

/*
* 作用:把動態代理綁定到指定的Connection 返回值:動態代理後的Connection
*/
public Connection bind(Connection con) {
this.con = con;
Connection proxyCon = (Connection) Proxy.newProxyInstance(con
.getClass().getClassLoader(), con.getClass().getInterfaces(),
this);
return proxyCon;
}

/*
* 作用:方法調用攔截器 返回值:代理對象 判斷當前方法是否為CLOSE,如果是的話,把有關的方法動態的調用給被代理的對象
*/
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws Throwable {
Object obj = null;
if ("close".equals(method.getName())) {
pool.releaseConnection(con);
} else {
obj = method.invoke(con, args);
}
return obj;
}
}

// 代理模式的使用范圍:為了保護某些對象,把相關的許可權進行了檢查,//
// 在合適以後把決定要調用的方法傳給被代理的對象//
// 還可以使用這個模式解決我們臨時增加一些功能或者方法的時候使用。

㈧ 連接池的連接類怎麼寫才好

連接池運作原理在實際應用開發中,特別是在WEB應用系統中,如果JSP、Servlet或EJB使用JDBC直接訪問資料庫中的數據,每一次數據訪問請求都必須經歷建立資料庫連接、打開資料庫、存取數據和關閉資料庫連接等步驟,而連接並打開資料庫是一件既消耗資源又費時的工作,如果頻繁發生這種資料庫操作,系統的性能必然會急劇下降,甚至會導致系統崩潰。資料庫連接池技術是解決這個問題最常用的方法,在許多應用程序伺服器(例如:Weblogic,WebSphere,JBoss)中,基本都提供了這項技術,無需自己編程,但是,深入了解這項技術是非常必要的。資料庫連接池技術的思想非常簡單,將資料庫連接作為對象存儲在一個Vector對象中,一旦資料庫連接建立後,不同的資料庫訪問請求就可以共享這些連接,這樣,通過復用這些已經建立的資料庫連接,可以克服上述缺點,極大地節省系統資源和時間。資料庫連接池的主要操作如下:(1)建立資料庫連接池對象(伺服器啟動)。(2)按照事先指定的參數創建初始數量的資料庫連接(即:空閑連接數)。(3)對於一個資料庫訪問請求,直接從連接池中得到一個連接。如果資料庫連接池對象中沒有空閑的連接,且連接數沒有達到最大(即:最大活躍連接數),創建一個新的資料庫連接。(4)存取資料庫。(5)關閉資料庫,釋放所有資料庫連接(此時的關閉資料庫連接,並非真正關閉,而是將其放入空閑隊列中。如實際空閑連接數大於初始空閑連接數則釋放連接)。(6)釋放資料庫連接池對象(伺服器停止、維護期間,釋放資料庫連接池對象,並釋放所有連接)。連接池的實現1、連接池模型 本文討論的連接池包括一個連接池類(DBConnectionPool)和一個連接池管理類(DBConnetionPoolManager)。連接池類是對某一資料庫所有連接的「緩沖池」,主要實現以下功能:①從連接池獲取或創建可用連接;②使用完畢之後,把連接返還給連接池;③在系統關閉前,斷開所有連接並釋放連接佔用的系統資源;④還能夠處理無效連接(原來登記為可用的連接,由於某種原因不再可用,如超時,通訊問題),並能夠限制連接池中的連接總數不低於某個預定值和不超過某個預定值。 連接池管理類是連接池類的外覆類(wrapper),符合單例模式,即系統中只能有一個連接池管理類的實例。其主要用於對多個連接池對象的管理,具有以下功能:①裝載並注冊特定資料庫的JDBC驅動程序;②根據屬性文件給定的信息,創建連接池對象;③為方便管理多個連接池對象,為每一個連接池對象取一個名字,實現連接池名字與其實例之間的映射;④跟蹤客戶使用連接情況,以便需要是關閉連接釋放資源。連接池管理類的引入主要是為了方便對多個連接池的使用和管理,如系統需要連接不同的資料庫,或連接相同的資料庫但由於安全性問題,需要不同的用戶使用不同的名稱和密碼。

㈨ python為什麼能做連接池原理

大多抄數語言沒有像 Python 一樣的強襲大的 list 數據類型,所以你需要親自做很多事情,指定開始,結束和步長,來定義一定范圍的整數或字元或其它可重復的實體。 但是在 Python 中,for 循環簡單地在一個列表上循環,與 list 解析的工作方式相同。

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