数据库连接池与DBUtils工具
一：数据库连接池
在JDBC编程中，每次创建和断开Connection对象都会消耗一定的时间和IO资源。这是因为Java程序与数据库之间建立连接时，数据库端要验证用户名和密码，并且要为这个连接分配资源，JAVA程序则要把代表连接的 java.sql.Connection对象加载到内存中，所以建立数据连接的开销很大，尤其是在大量的并发访问时。假如某网站一天的访问量是10万，那么该网站的服务器就需要创建，断开连接10万次，频繁地创建，断开数据库连接势必会影响数据库的访问效率，甚至导致数据库的崩溃
为了避免频繁地创建数据库连接，数据库连接池技术应运而生。数据库连接池负责分配，管理和释放数据库连接，它允许应用程序重复使用现有的数据库连接，而不是重新建立
数据库连接池在初始化时将创建一定数量的数据库连接放到连接池中，当应用程序访问数据库时并不是直接创建Connection，而是向连接池申请一个Connection。如果连接池中有空闲的Connection，则将其返回，否则创建新的Connection。使用完毕后，连接池会将该Connection回收，并交付其他的线程使用，以减少创建和断开数据库连接的次数，提高数据库的访问效率
10.1.2 DataSource接口
为了获取数据库连接对象，JDBC提供了javax.sql.DataSource接口，它负责与数据库建立连接，并定义了返回值为Connection对象的方法，具体如下：
1.Connection getConnection()
2.Connection getConnection(String username,String password)
上述两个重载的方法都能用来获取Connection对象。不同的是，第1个方法是通过无参的方式建立与数据库的连接，第2个方法是通过传入登录信息的方式建立于数据库的连接
接口通常都会有其实现类，javax.sql.DataSource接口也不例外，通常习惯性地把实现了javax.sql.DataSource接口的类称为数据源，顾名思义，数据源即数据的来源。在数据源中存储了所有建立数据库的连接信息。就像通过指定文件名称可以在文件系统中找到文件一样，也可以找到相应的数据库连接
数据源包含数据库连接池。如果数据是水，数据库就是水库，数据源就是连接到水库的管道，终端用户看到的数据集是管道里流出来的水。一些开源组织提供了数据源的独立实现，常用的有DBCP数据源和C3P0数据源
10.1.3 DBCP数据源
DBCP：是数据库连接池的简称，是Apache组织下的开源连接池的实现，也是Tomcat服务器使用的连接池组件。单独使用DBCP数据源时，需要在应用程序中导入两个JAR包，具体如下：
1.commons-dbcp.jar包
commons-dbcp.jar包：是DBCP数据源的实现包，包含所有操作数据库连接信息和数据库连接池初始化信息的方法，并实现了DataSource接口的getConnection()方法
2.commons-pool.jar包
commons-pool.jar包：是DBCP数据库连接池实现包的依赖包，为commons-dbcp.jar包中的方法提供了支持。可以这么说，没有该依赖包，commons-dbcp.jar包中的很多方法就没有办法实现
commons-dbcp.jar中包含两个核心的类，分别是BasicDataSourceFactory和BasicDataSource，它们都包含获取DBCP数据源对象的方法
BasicDataSourceFactory：是DataSource接口的实现类，
BasicDataSourceFactory是创建BasicDataSource对象的工厂类，它包含一个返回值为BasicDataSource对象的方法createDataSource(),该方法通过读取配置文件的信息生成数据源对象并返回调用者。这种把数据库的连接信息和数据源的初始化信息提取出来写进配置文件的方式，让代码看起来更加简洁，思路也更加清晰当使用DBCP数据源时，首先要创建数据源对象，数据源对象的创建方式有两种具体如下：
1.通过BasicDataSource类直接创建数据源对象
在使用BasicDataSource类创建对象时，需要手动给数据源对象设置属性值，然后获取数据库连接对象
2.通过读取配置文件创建数据源对象
除了使用BasicDataSource直接创建数据源对象外，还可以使用BasicDataSourceFactory工厂类读取配置文件，创建数据源对象，然后获取数据库连接对象
第一种:直接使用BasicDataSource类创建数据源对象，从而获取连接对象。
在使用BasicDataSource类创建一个数据源对象时， 需要手动给数据源对象设置属性值，然后获取数据库连接对象。下面通过一个案例来演示BasicDataSource 类的使用，具体步骤如下。
(1)在Eclipse 中创建一 个名称为chapter10 的Web项目，在项目chapter10 中导入mysql-connector-java-5.0.8-bin.jar、commons-dbcp-1.4.jar以及commons- pool- 1.6.jar 3个JAR包，并发布到类路径下，然后在项目的src目录下创建包cn.itcast.chapter10.example,并在该包下创建一个example01类，该类采用手动方式获取数据库的连接信息和数据源的初始化信息，代码如下所示：
package cn.itcast.chapter10.example;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DatabaseMetaData;
import java.sql.SQLException;
import javax.sql.DataSource;
import org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource;
public class Example01 {
public static DataSource ds = null;
static {
// 获取DBCP数据源实现类对象
BasicDataSource bds = new BasicDataSource();
// 设置连接数据库需要的配置信息
bds.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver");
bds.setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/jdbc");
bds.setUsername("root");
bds.setPassword("itcast");
// 设置连接池的参数
bds.setInitialSize(5);
bds.setMaxActive(5);
ds = bds;
}
public static void main(String[] args) throws SQLException {
// 获取数据库连接对象
Connection conn = ds.getConnection();
//获取数据库连接信息
DatabaseMetaData metaData = conn.getMetaData();
//打印数据库连接信息
System.out.println(metaData.getURL()
+",UserName="+metaData.getUserName()
+","+metaData.getDriverName());
}
}
运行结果为：
第二种:通过读取配置文件创建数据源对象，从而获取连接对象
（读取配置的好处:在不修改代码的情况，可以修改数据库的连接参数。）
除了使用BasicDataSource直接创建数据源对象外，还可以使用BasicDataSourceFactory工厂类读取配置文件，创建数据源对象，然后获取数据库连接对象。下面通过一个案例来演示，具体步骤如下。
（1）在chapter10项目的src目录下创建dbcpconfig.properties 文件，该文件用于设置数据库的连接信息和数据源的初始化信息。
（2）src目录下创建包cn.itcast.chapter10.example,并在该包下创建一个example02类，该类中采用了从配置文件中获取数据库的连接信息和数据源的初始化信息，具体代码如下：
package cn.itcast.chapter10.example;
import java.io.InputStream;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DatabaseMetaData;
import java.sql.SQLException;
import java.util.Properties;
import javax.sql.DataSource;
import org.apache.commons.dbcp.BasicDataSourceFactory;
public class Example02 {
public static DataSource ds = null;
static {
// 新建一个配置文件对象
Properties prop = new Properties();
try {
// 通过类加载器找到文件路径，读配置文件
InputStream in = new Example02().getClass().getClassLoader()
.getResourceAsStream("dbcpconfig.properties");
// 把文件以输入流的形式加载到配置对象中
prop.load(in);
// 创建数据源对象
ds = BasicDataSourceFactory.createDataSource(prop);
} catch (Exception e) {
throw new ExceptionInInitializerError(e);
}
}
public static void main(String[] args) throws SQLException {
// 获取数据库连接对象
Connection conn = ds.getConnection();
//获取数据库连接信息
DatabaseMetaData metaData = conn.getMetaData();
//打印数据库连接信息
System.out.println(metaData.getURL()
+",UserName="+metaData.getUserName()
+","+metaData.getDriverName());
}
}
10.1.4 C3PO数据源
C3PO是目前最流行的开源数据库连接池之一，它实现了DataSource 数据源接口，支持JDBC2和JDBC3的标准规范，易于扩展并且性能优越，著名的开源框架Hibernate和Spring都支持该数据源。在使用C3PO数据源开发时，需要了解C3PO中DataSource接口的实现类ComboPooledDataSource,它是C3P0的核心类，提供了数据源对象的相关方法 。
1.通过ComboPooledDataSource()构造方法创建数据源对象
使用ComboPooledDataSource()构造方法创建数据源对象，需要手动给数据源对象设置属性值，然后获取数据库连接对象，具体步骤如下。
( 1 )在项目chapter10中导入JAR包c3p0- -0.9.1.2.jar, 然后在cn.itcast.chapter 10.example包下创建一个example03类，该类采用C3P0数据源手动代码的方式获取Connection对象。
package cn.itcast.chapter10.example;
import java.sql.SQLException;
import javax.sql.DataSource;
import com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource;
public class Example03 {
public static DataSource ds = null;
// 初始化C3P0数据源
static {
ComboPooledDataSource cpds = new ComboPooledDataSource();
// 设置连接数据库需要的配置信息
try {
cpds.setDriverClass("com.mysql.jdbc.Driver");
cpds.setJdbcUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/jdbc");
cpds.setUser("root");
cpds.setPassword("itcast");
// 设置连接池的参数
cpds.setInitialPoolSize(5);
cpds.setMaxPoolSize(15);
ds = cpds;
} catch (Exception e) {
throw new ExceptionInInitializerError(e);
}
}
public static void main(String[] args) throws SQLException {
// 获取数据库连接对象
System.out.println(ds.getConnection());
}
}
运行main（）方法后，程序的运行结果为：
2.通过读取配置文件创建数据源对象
使用ComboPooledDataSource ( String configName )构造方法读取c3p0-config.xml 配置文件，从而创建数据源对象，然后获取数据库连接对象。下面通过一个案例来演示读取配置文件创建数据源对象的使用，具体步骤如下。
( 1 )在src根目录下创建一个c3p0-config xml文件，用于设置数据库的连接信息和数据源的初始化信息。
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<c3p0-config>
<default-config>
<property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property>
<property name="jdbcUrl">
jdbc:mysql://localhost:3306/jdbc
</property>
<property name="user">root</property>
<property name="password">root</property>
<property name="checkoutTimeout">30000</property>
<property name="initialPoolSize">10</property>
<property name="maxIdleTime">30</property>
<property name="maxPoolSize">100</property>
<property name="minPoolSize">10</property>
<property name="maxStatements">200</property>
</default-config>
<named-config name="itcast">
<property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property>
<property name="jdbcUrl">
jdbc:mysql://localhost:3306/jdbc
</property>
<property name="user">root</property>
<property name="password">root</property>
<property name="initialPoolSize">5</property>
<property name="maxPoolSize">15</property>
</named-config>
</c3p0-config>
(2)在cn.itcast.chapter10.example包下创建一个Example04类，该类中使用C3P0数据源从配置文件中获取Connection对象。
package cn.itcast.chapter10.example;
import java.sql.SQLException;
import javax.sql.DataSource;
import com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource;
public class Example04 {
public static DataSource ds = null;
// 初始化C3P0数据源
static {
// 使用c3p0-config.xml配置文件中的named-config节点中name属性的值
ComboPooledDataSource cpds = new ComboPooledDataSource("itcast");
ds = cpds;
}
public static void main(String[] args) throws SQLException {
System.out.println(ds.getConnection());
}
}
（2）运行main（）方法后，程序的运行结果如图：、
二： DBUtils工具
10.2.1 DBUtils工具介绍
为了更加简单地使用JDBC，Apache组织提供了一个DBUtils工具，它是操作数据库的一个组件，实现了对JDBC的简单封装，可以在不影响性能的情况下极大地简化JDBC的编码工作量
DBUtils工具核心是org.apache.commons.dbutils.QueryRunner类和org.apache.commons.dbutils.ResultSetHandler接口，了解它们对于DBUtils工具的学习和使用非常重要
10.2.2 QueryRunner类
QueryRunner类简化了执行SQL语句的代码，它与ResultSetHandler组合在一起就能完成大部分的数据库操作，大大地减少了编码量
QueryRunner类提供了带有一个参数的构造方法，该方法以javax.sql.DataSource作为参数传递到QueryRunner的构造方法中来获取Connection对象。针对不同的数据库操作，QueryRunner类提供了几种常见的方法，具体如下：
（1）query(String sql,ResultSetHandler rsh,Object…params)方法
该方法用于执行查询操作，它可以从提供给构造方法的数据源DataSource或使用的setDataSource()方法中获得连接
（2）update(String sql,object…params)方法
该方法用于执行插入，更新或者删除操作，其中，参数params表示SQL语句中的置换参数
（3）update(String sql)方法
该方法用来执行插入，更新或者删除操作，它不需要置换参数
10.2.3 ResultSetHandler接口
ResultSetHandler接口用于处理ResultSet结果集，它可以将结果集中的数据转为不同的形式。根据结果集中数据类型的不同，ResultSetHandler提供了几种常见的实现类型，具体如下：
（1）BeanHandler：将结果集中的第1行数据封装到一个对应的JavaBean实例中
（2）BeanListHandler：将结果集中的每一行数据都封装到一个对象的JavaBean实例中，并放到List里
（3）ScalarHandler：将结果集中某一条记录的其中某一列的数据存储成Object对象
（4）handle(java.sql.ResultSet rs)：如果实现类没有提供想要的功能，可以通过自定义实现ResultSetHandler接口的类，然后通过重写handle()方法，实现结果集的处理
10.2.4 ResultSetHandler 实现类
2.3小节中介绍了ResultSetHandler 接口中常见实现类的作用。接下来，通过案例的形式，针对常见实现类的使用进行详细的讲解。
BeanHandler和BeanListHandler
BeanHandler和BeanlistHandler实现类是将结果集中的数据封装到对应的JavaBean实例中，这也是实际开发中最常用的结果集处理方法。接下来，通过代码实现来学习如何使用BeanHandler和BeanListHandler以及两者的区别。具体步骤如下。
(1)在名为jdbc的数据库中创建数据表user,创建语句如下：
CREATE TABLE user(
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
name VARCHAR(20) NOT NULL,
password VARCHAR(20) NOT NULL);
向user表插入3条数据，具体语句如下：
NSERT INTO user VALUES(1,'zhangyanju','123456'),
(2,'yiyi','123456'),
(3,'lili','123456')
为了查看数据是否添加成功，使用SELECT语句查询user表.
将下载的DBUtis工具的JAR包commons- dbutils- 1.6.jar添加到项目的lib目录中，并将第9章中文件9-5 JDBCUtils.java复制到cn.itcast.chapter10.example包下
(3)在chapter10项目的cn.itcast chapter10. example包中创建-一个名为BaseDao的类，该类中编写了一个通用的查询方法，具体实现方式如下：
package cn.itcast.chapter10.example;
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import org.apache.commons.dbutils.ResultSetHandler;
public class BaseDao {
// 优化查询
public static Object query(String sql, ResultSetHandler<?> rsh,
Object... params) throws SQLException {
Connection conn = null;
PreparedStatement pstmt = null;
ResultSet rs = null;
// 定义一个返回结果
Object obj = null;
try {
// 获得连接
conn = JDBCUtils.getConnection();
// 预编译sql
pstmt = conn.prepareStatement(sql);
// 将参数设置进去
for (int i = 0; params != null && i < params.length; i++)
{
pstmt.setObject(i + 1, params[i]);
}
// 发送sql
rs = pstmt.executeQuery();
// 让调用者去实现对结果集的处理
obj = rsh.handle(rs);
} catch (Exception e) {
// 出现异常，返回封装的异常信息
return new Exception(e.getMessage());
}finally {
// 释放资源
JDBCUtils.release(rs, pstmt, conn);
}
return obj;
}
}
在cn.itcast.chapter 10.example包下创建实体类User, 使用该类来封装User对象，具体实现方式如下：
package cn.itcast.chapter10.example;
public class User {
private int id;
private String name;
private String password;
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getPassword() {
return password;
}
public void setPassword(String password) {
this.password = password;
}
}
(5)在cnitcast.chapter10.example 包下创建类ResultSetTest1， 该类用于演示BeanHandler类对结果集的处理，具体代码如下：
package cn.itcast.chapter10.example;
import java.sql.SQLException;
import org.apache.commons.dbutils.handlers.BeanHandler;
public class ResultSetTest1 {
public static void testBeanHandler() throws SQLException {
BaseDao basedao = new BaseDao();
String sql = "select * from user where id=?";
// 获取查询结果
Object object = basedao.query(sql, new BeanHandler(User.class), 1);
// 判断查询结果，如果是User类就进行打印，否则打印查询的结果信息
if (object!=null && object instanceof User){
User user= (User) object;
System.out.print("id为1的User对象的name值为：" + user.getName());
}else {
System.out.println("查询结果为空: "+object);
}
}
public static void main(String[] args) throws SQLException {
testBeanHandler();
}
}
运行结果：
（6）在cnicast chapler 1.exampme包下创建类RsesTetet该类用于演示Bensustander类对结果集的处理，具体代码如下：
package cn.itcast.chapter10.example;
import java.sql.SQLException;
import java.util.ArrayList;
import org.apache.commons.dbutils.handlers.BeanListHandler;
public class ResultSetTest2 {
public static void testBeanListHandler() throws SQLException {
BaseDao basedao = new BaseDao();
String sql = "select * from user ";
ArrayList<User> list = (ArrayList<User>) basedao.query(sql,
new BeanListHandler(User.class));
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
System.out.println("第" + (i + 1) + "条数据的username值为:"
+ list.get(i).getName());
}
}
public static void main(String[] args) throws SQLException {
testBeanListHandler();
}
}
（7）ScalarHandler
在使用DBUtils工具操作数据库时，如果需要输出结果集中一行数据的指定字段值，可以使ScalarHandler类。接下来，通过一个案例来演示ScalarHandler类的使用。
(1)在cn.itcast.chapter10.example 包下创建类 ResultSetTest3，该类用于演示 Scalardar米的值用方法。
package cn.itcast.chapter10.example;
import java.sql.SQLException;
import org.apache.commons.dbutils.handlers.ScalarHandler;
public class ResultSetTest3 {
public static void testScalarHandler() throws SQLException {
BaseDao basedao = new BaseDao();
String sql = "select * from user where id=?";
Object arr = (Object) basedao.query(sql,
new ScalarHandler("name"), 1);
System.out.println(arr);
}
public static void main(String[] args) throws SQLException {
testScalarHandler();
}
}
运行结果：
三：任务十.使用DBUtils实现增删改查
1.创建C3pOUtils类
在项目chapter10的src目录下，创建一个名为cn.itcast.jdbc.utils的包，然后在该包下创 29
建C3p0Utils类，该类用于创建数据源，具体如下代码所示：
package cn.itcast.jdbc.utils;
import javax.sql.DataSource;
import com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource;
public class C3p0Utils {
private static DataSource ds;
static {
ds = new ComboPooledDataSource();
}
public static DataSource getDataSource() {
return ds;
}
}
- 创建DBUtilsDao 类
在项目chapter10的src 目录下，创建一个名为cn.itcast.jdbc.demo的包，然后在该包下 fhm
创建一个DBUtilsDao类，该类实现了对user表增删改查的基本操作。该类的具体代码如下：
package cn.itcast.jdbc.demo;
import java.sql.SQLException;
import java.util.List;
import org.apache.commons.dbutils.QueryRunner;
import org.apache.commons.dbutils.handlers.BeanHandler;
import org.apache.commons.dbutils.handlers.BeanListHandler;
import cn.itcast.chapter10.example.User;
import cn.itcast.jdbc.utils.C3p0Utils;
public class DBUtilsDao {
// 查询所有，返回List集合
public List findAll() throws SQLException {
// 创建QueryRunner对象
QueryRunner runner = new QueryRunner(C3p0Utils.getDataSource());
// 写SQL语句
String sql = "select * from user";
// 调用方法
List list = (List) runner.query(sql,
new BeanListHandler(User.class));
return list;
}
// 查询单个，返回对象
public User find(int id) throws SQLException {
// 创建QueryRunner对象
QueryRunner runner = new QueryRunner(C3p0Utils.getDataSource());
// 写SQL语句
String sql = "select * from user where id=?";
// 调用方法
User user = (User) runner.query(sql,
new BeanHandler(User.class), new Object[] { id });
return user;
}
// 添加用户的操作
public Boolean insert(User user) throws SQLException {
// 创建QueryRunner对象
QueryRunner runner = new QueryRunner(C3p0Utils.getDataSource());
// 写SQL语句
String sql = "insert into user (name,password) values (?,?)";
// 调用方法
int num = runner.update(sql,
new Object[] { user.getName(), user.getPassword() });
if (num > 0)
return true;
return false;
}
// 修改用户的操作
public Boolean update(User user) throws SQLException {
// 创建QueryRunner对象
QueryRunner runner = new QueryRunner(C3p0Utils.getDataSource());
// 写SQL语句
String sql = "update user set name=?,password=? where id=?";
// 调用方法
int num = runner.update(sql, new Object[] { user.getName(),
user.getPassword(),user.getId() });
if (num > 0)
return true;
return false;
}
// 删除用户的操作
public Boolean delete(int id) throws SQLException {
// 创建QueryRunner对象
QueryRunner runner = new QueryRunner(C3p0Utils.getDataSource());
// 写SQL语句
String sql = "delete from user where id=?";
// 调用方法
int num = runner.update(sql, id);
if (num > 0)
return true;
return false;
}
}
3.测试DBUtilsDao 类中的增删改查操作
(1)增加数据。在cn.itcast.jdbc.demo包中创建类DBUtilsDaoTest1对增加操作进行测试
package cn.itcast.jdbc.demo;
import java.sql.SQLException;
import cn.itcast.chapter10.example.User;
public class DBUtilsDaoTest1 {
private static DBUtilsDao dao = new DBUtilsDao();
public static void testInsert() throws SQLException {
User user = new User();
user.setName("zhaoliu");
user.setPassword("666666");
boolean b = dao.insert(user);
System.out.println(b);
}
public static void main(String[] args) throws SQLException {
testInsert();
}
}
（2）修改数据，在cn.itcast.jdbc.demo包中创建类DBUtilsDaoTest2对增加操作进行测试
package cn.itcast.jdbc.demo;
import java.sql.SQLException;
import cn.itcast.chapter10.example.User;
public class DBUtilsDaoTest2 {
private static DBUtilsDao dao = new DBUtilsDao();
public static void testupdate() throws SQLException {
User user = new User();
user.setName("zhaoliu");
user.setPassword("666777");
user.setId(4);
boolean b = dao.update(user);
System.out.println(b);
}
public static void main(String[] args) throws SQLException {
testupdate();
}
}
（3）删除数据，在cn.itcast.jdbc.demo包中创建类DBUtilsDaoTest3对增加操作进行测试
package cn.itcast.jdbc.demo;
import java.sql.SQLException;
public class DBUtilsDaoTest3 {
private static DBUtilsDao dao = new DBUtilsDao();
public static void testdelete() throws SQLException {
boolean b = dao.delete(4);
System.out.println(b);
}
public static void main(String[] args) throws SQLException {
testdelete();
}
}
（4）查询数据，在cn.itcast.jdbc.demo包中创建类DBUtilsDaoTest4对增加操作进行测试
package cn.itcast.jdbc.demo;
import java.sql.SQLException;
import cn.itcast.chapter10.example.User;
public class DBUtilsDaoTest4 {
private static DBUtilsDao dao = new DBUtilsDao();
public static void testfind() throws SQLException {
User user = dao.find(2);
System.out.println(user.getId() + "," + user.getName() + ","
+ user.getPassword());
}
public static void main(String[] args) throws SQLException {
testfind();
}
}