【JDBC】数据库连接的艺术：深入解析数据库连接池、Apache-DBUtils与BasicDAO

whisperrr.2025-01-02 15:08

文章目录

    • 前言
    • [🌍 一.连接池](#🌍 一.连接池)
      • [❄️1. 传统获取Conntion问题分析](#❄️1. 传统获取Conntion问题分析)
      • [❄️2. 数据库连接池](#❄️2. 数据库连接池)
      • ❄️3.连接池之C3P0技术
      • [❄️4. 连接池之Druid技术](#❄️4. 连接池之Druid技术)
        • [🍁 4.1主要特性](#🍁 4.1主要特性)
        • [🍁 4.2 配置选项](#🍁 4.2 配置选项)
        • [🍁 4.3 使用示例](#🍁 4.3 使用示例)
    • [🌍 二.Apache-DBUtil](#🌍 二.Apache-DBUtil)
        • [❄️1. 关键特性](#❄️1. 关键特性)
        • [❄️2. 主要类和方法](#❄️2. 主要类和方法)
        • [❄️3. 使用示例](#❄️3. 使用示例)
    • [🌍 三.BasicDAO](#🌍 三.BasicDAO)
      • [❄️1. 引入](#❄️1. 引入)
      • [❄️2. `BasicDAO` 类通常包含以下功能：](#❄️2. BasicDAO 类通常包含以下功能：)
      • [❄️3. 以下是如何使用 `BasicDAO` 的示例：](#❄️3. 以下是如何使用 BasicDAO 的示例：)

🙋‍♂️ 作者：@whisperrr.🙋‍♂️

👀 专栏：JDBC 👀

🎉 其他专栏：零基础学Mysql 🎉

💥 标题：探索JDBC：Java数据库连接的艺术与魅力💥

❣️ 寄语：比较是偷走幸福的小偷❣️

前言

在当今信息时代的浪潮中，数据库作为信息存储和处理的核心，其重要性不言而喻。作为一名普通的软件开发者，我在数据库连接与操作的道路上摸索前行，积累了一些实践经验。在此，与大家分享关于数据库连接池、Apache-DBUtils和BasicDAO这三个技术的一些心得和体会。本文旨在抛砖引玉，希望能够为同行们在优化数据库操作、提高系统性能的征途上提供一点参考和帮助。让我们一起学习，共同进步。

🌍 一.连接池

在学习一个新技术的时候,我们先来看看传统的方式有哪些问题,新技术又能解决什么样的问题,通过什么方式解决问题.

❄️1. 传统获取Conntion问题分析

  1. 传统的JDBC数据库连接使用DriverManager来获取,每次向数据库建立连接的时候都要将 Connection 加载的内存中,再验证 IP 地址,用户名和密码,频繁的进行数据库的连接将要占用很多的系统资源,任意造成服务器崩溃.
  2. 每一次数据库连接,都要及时断开,如果程序出现异常而未能及时关闭,将导致数据库内存泄漏,最终将导致重启数据库
  3. 传统的获取连接的方式,不能控制连接的数量,如果连接过多,也可能导致数据库的内存泄漏

感情的自然流露，我们引出数据库连接池。

❄️2. 数据库连接池

数据库连接池（Database Connection Pool）是一种用于提高数据库操作性能和资源管理效率的技术。可以很好的解决上面的传统方式带来的问题.

2.1 数据库连接池的基本原理如下：

  1. 初始化： 在系统启动时，创建一定数量的数据库连接，并将这些连接放入连接池中。
  2. 使用： 当用户请求一个数据库连接时，连接池会提供一个空闲的连接。如果连接池中没有空闲连接，则会根据最大连接数限制决定是否创建新的连接。
  3. 释放： 当用户完成数据库操作后，不会直接关闭数据库连接，而是将连接返回给连接池，以便其他请求复用。
  4. 管理： 连接池负责维护连接的状态，如定期检查连接的有效性，根据需要创建或销毁连接，保证连接池中的连接数量在一个合理的范围内。

2.2 数据库连接池的优点包括：

  • 提高性能： 通过复用连接减少建立和关闭连接的次数，显著提高系统性能。
  • 资源利用： 有效管理数据库连接，避免连接泄漏，节省系统资源。
  • 响应速度： 减少等待建立连接的时间，提高系统的响应速度。
  • 可配置性： 可以根据系统负载动态调整连接池的大小，适应不同的应用场景。

2.3 数据库连接池的技术包括：JDBC的数据库连接池使用javax.sql.DataSource来表示，DataSource只是一个接口，该接口通常由第三方提供实现[提供.jar]

  • C3PO数据库连接池，速度相对较慢，稳定性不错(hibernate,spring)
  • DBCP数据库连接池，速度相对c3p0较快，但不稳定
  • Proxool数据库连接池，有监控连接池状态的功能，稳定性较c3p0差一点
  • BoneCP数据库连接池，速度快
  • Druid(德鲁伊)是阿里提供的数据库连接池，集DBCP、C3PO、Proxool优点于一身的数据库连接池

❄️3.连接池之C3P0技术

c3p0 是一个 Java 编程语言中的数据库连接池库，它实现了数据源和 JNDI 适配器，用于提高数据库操作的效率和性能。c3p0 旨在提供一个高效、可靠的解决方案，用于管理数据库连接，减少创建和销毁连接的开销。

以下是 c3p0 的一些关键特性和配置选项：

🍁3.1关键特性
  1. 自动连接池管理： c3p0 能够自动管理数据库连接池，无需手动干预。
  2. 配置灵活： 提供了丰富的配置选项，可以通过 XML 文件、属性文件或直接在代码中进行配置。
  3. 支持多种数据库： c3p0 支持多种关系型数据库，如 MySQL、PostgreSQL、Oracle、SQL Server 等。
  4. 数据源和 JNDI 支持： c3p0 可以配置为数据源，并且可以与 JNDI 一起使用，便于在应用服务器环境中集成。
  5. 扩展性： c3p0 设计上考虑了扩展性，允许开发者根据需要定制连接池的行为。
🍁3.2配置选项

以下是一些常用的 c3p0 配置参数：

  • initialPoolSize： 初始化时创建的连接数。
  • maxPoolSize： 连接池中保留的最大连接数。
  • minPoolSize： 连接池中保留的最小连接数。
  • maxIdleTime： 连接的最大空闲时间，超过这个时间未使用的连接将被关闭。
  • acquireIncrement： 当连接池中的连接耗尽时，一次性创建的连接数。
  • idleConnectionTestPeriod： 空闲连接测试周期，用于验证空闲连接是否仍然有效。
  • checkoutTimeout： 当没有可用连接时，从连接池中获取连接的最大等待时间。
  • maxStatements： 缓存的最大 SQL 语句数。
  • maxStatementsPerConnection： 每个连接可以缓存的最大 SQL 语句数。
🍁3.3使用示例

以下是一个简单的 c3p0 配置和使用示例：

java 复制代码 
import com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource;
import javax.sql.DataSource;
import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;
public class C3P0Example {
    private static DataSource dataSource;
    static {
        ComboPooledDataSource cpds = new ComboPooledDataSource();
        cpds.setJdbcUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/mydb");
        cpds.setUser("username");
        cpds.setPassword("password");
        cpds.setInitialPoolSize(5);
        cpds.setMaxPoolSize(20);
        // 其他配置...
        dataSource = cpds;
    }
    public static Connection getConnection() throws SQLException {
        return dataSource.getConnection();
    }
    public static void main(String[] args) {
        try (Connection conn = getConnection()) {
            // 使用连接进行数据库操作
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在使用 c3p0 时，建议仔细阅读官方文档，并根据实际应用场景调整配置参数，以达到最佳性能。随着技术的发展，新的连接池技术（如 HikariCP）提供了更好的性能和更简单的配置，因此在选择连接池时，可以考虑比较不同库的性能和特性。

❄️4. 连接池之Druid技术

Druid 是一个用于数据库连接池和SQL监控的Java开源库，由阿里巴巴开源。它不仅提供了数据库连接池的功能，还包含了许多其他特性，如数据库加密、SQL执行日志、PSCache、慢SQL记录、SQL注入攻击防护等。Druid 广泛应用于各种需要数据库操作的Java应用程序中，特别是在大数据和高并发的场景下。

以下是 Druid 的一些主要特性和优势：

🍁 4.1主要特性
  1. 强大的连接池管理： Druid 提供了高效的连接池管理，支持多种数据库，并且能够处理大量并发连接。
  2. 监控功能： Druid 能够监控数据库访问性能，包括执行时间、并发数、慢查询等，有助于优化数据库性能。
  3. SQL防火墙： Druid 可以防止SQL注入攻击，确保数据库的安全性。
  4. 数据库加密： 支持对数据库密码进行加密，提高安全性。
  5. 多种配置方式： Druid 支持多种配置方式，包括XML、properties文件、编程方式等。
  6. 扩展性： Druid 设计灵活，可以通过编写插件来扩展其功能。
🍁 4.2 配置选项

Druid 的配置选项非常丰富，以下是一些常用的配置参数：

  • initialSize： 初始化时建立物理连接的个数。
  • minIdle： 最小连接池数量。
  • maxActive： 最大连接池数量。
  • maxWait： 获取连接时最大等待时间，单位毫秒。
  • timeBetweenEvictionRunsMillis： 间隔多久进行一次检测，检测需要关闭的空闲连接。
  • minEvictableIdleTimeMillis： 连接在池中最小生存的时间。
  • validationQuery： 用来检测连接是否有效的SQL语句。
  • testWhileIdle： 建议配置为true，不影响性能，并且保证安全性。
  • estOnBorrow： 申请连接时执行validationQuery检测连接是否有效。
  • testOnReturn： 归还连接时执行validationQuery检测连接是否有效。
🍁 4.3 使用示例

以下是一个简单的 Druid 配置和使用示例：

java 复制代码 
import com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource;
import javax.sql.DataSource;
import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;
public class DruidExample {
    private static DataSource dataSource;
    static {
        DruidDataSource dds = new DruidDataSource();
        dds.setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/mydb");
        dds.setUsername("username");
        dds.setPassword("password");
        dds.setInitialSize(5);
        dds.setMinIdle(5);
        dds.setMaxActive(20);
        // 其他配置...
        dataSource = dds;
    }
    public static Connection getConnection() throws SQLException {
        return dataSource.getConnection();
    }
    public static void main(String[] args) {
        try (Connection conn = getConnection()) {
            // 使用连接进行数据库操作
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在使用 Druid 时，可以通过其提供的监控界面来查看数据库连接池的状态、SQL执行情况等，这对于诊断和优化数据库性能非常有帮助。Druid 的监控功能是其一大亮点，使得它在众多数据库连接池技术中脱颖而出。

🌍 二.Apache-DBUtil

Apache DBUtils 是 Apache 软件基金会下的一个开源 Java 库，它提供了一套简单的 JDBC helper 类，用于简化数据库操作。DBUtils 主要包含两个核心类：QueryRunner 和 ResultSetHandler。这些类可以帮助开发者执行 SQL 查询和更新，并且处理查询结果，而无需编写大量的样板代码。

为什么学习这个技术:

1.关闭connection后，resultSet结果集无法使用

2.resultSet不利于数据的管理

3.示意图

以下是 Apache DBUtils 的一些关键特性和用法：

❄️1. 关键特性
  1. 简化 JDBC 操作： DBUtils 封装了 JDBC 的基本操作，使得数据库操作更加简洁。
  2. 结果集处理： 提供了多种 ResultSetHandler 实现来处理查询结果，例如将结果集转换为对象列表、单个对象、数组等。
  3. 批处理支持： 支持批处理操作，可以一次性执行多个 SQL 语句。
  4. 异常处理： 提供了异常转换功能，将 SQLException 转换为未经检查的异常（如 java.lang.RuntimeException 的子类），简化异常处理。
❄️2. 主要类和方法
  • QueryRunner： 用于执行 SQL 查询和更新操作。
    • query(String sql, ResultSetHandler rsh, Object... params)：执行查询操作。
    • update(String sql, Object... params)：执行更新操作（INSERT、UPDATE、DELETE）。
  • ResultSetHandler： 接口，用于处理 ResultSet 对象。
    • ArrayHandler：将结果集的第一行数据转换为对象数组。
    • BeanHandler：将结果集的第一行数据转换为指定的 JavaBean 对象。
    • BeanListHandler：将结果集的所有行转换为指定 JavaBean 对象的列表。
    • ScalarHandler：用于处理单个值的结果，例如 COUNT、MAX、MIN 等。
❄️3. 使用示例

以下是一个使用 Apache DBUtils 的简单示例：

java 复制代码 
import org.apache.commons.dbutils.QueryRunner;
import org.apache.commons.dbutils.handlers.BeanListHandler;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import java.util.List;
public class DBUtilsExample {
    public static void main(String[] args) {
        QueryRunner runner = new QueryRunner();
        Connection conn = null;
        try {
            conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/mydb", "username", "password");
            List<User> users = runner.query(conn, "SELECT * FROM users", new BeanListHandler<>(User.class));
            users.forEach(user -> System.out.println(user.getUsername()));
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (conn != null) {
                try {
                    conn.close();
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}
class User {
    private int id;
    private String username;
    // getters and setters
}

在这个例子中，我们使用 QueryRunner 来执行一个查询，并将结果集转换为 User 对象的列表。我们使用了 BeanListHandler 来处理结果集。

Apache DBUtils 是一个轻量级的库，非常适合于简单的数据库操作，特别是当你不想引入更复杂的 ORM 框架时。然而，对于更复杂的数据库操作和业务逻辑，可能需要考虑使用更全面的 ORM 框架，如 Hibernate 或 MyBatis。

🌍 三.BasicDAO

❄️1. 引入

apache-dbutils+Druid简化了JDBC开发，但还有不足：

1.SQL语句是固定，不能通过参数传入，通用性不好，需要进行改进，更方便执行增删改查

2.对于select操作，如果有返回值，返回类型不能固定，需要使用泛型

3.将来的表很多，业务需求复杂，不可能只靠一个Java类完成

4.引出=》BasicDAO画出示意图，看看在实际开发中，应该如何处理

BasicDAO 是一个通用的数据访问对象（DAO）抽象层的实现，它通常用于简化数据库操作。在Java中，DAO层的主要目的是将数据库操作代码与业务逻辑代码分离，使得业务逻辑更加清晰，同时也便于数据库迁移和维护。

❄️2. BasicDAO 类通常包含以下功能：

  1. 连接管理： 管理数据库连接的创建和关闭。
  2. CRUD操作： 提供创建（Create）、读取（Read）、更新（Update）和删除（Delete）操作的通用实现。
  3. 查询执行： 执行各种SQL查询，并处理结果集。
  4. 事务管理： 管理事务的开始、提交和回滚。
    以下是一个简单的 BasicDAO 类的示例实现，它使用了 Apache Commons DBUtils 来简化操作：
java 复制代码 
import org.apache.commons.dbutils.QueryRunner;
import org.apache.commons.dbutils.handlers.BeanHandler;
import org.apache.commons.dbutils.handlers.BeanListHandler;
import org.apache.commons.dbutils.handlers.ScalarHandler;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import java.util.List;
public abstract class BasicDAO<T> {
    private QueryRunner queryRunner = new QueryRunner();
    private Class<T> type;
    public BasicDAO(Class<T> type) {
        this.type = type;
    }
    protected Connection getConnection() throws SQLException {
        // 这里应该根据实际情况来获取数据库连接
        // 例如，从数据源（DataSource）获取连接
        return DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/mydb", "username", "password");
    }
    public T queryForObject(String sql, Object... params) throws SQLException {
        try (Connection conn = getConnection()) {
            return queryRunner.query(conn, sql, new BeanHandler<>(type), params);
        }
    }
    public List<T> queryForList(String sql, Object... params) throws SQLException {
        try (Connection conn = getConnection()) {
            return queryRunner.query(conn, sql, new BeanListHandler<>(type), params);
        }
    }
    public <V> V queryForScalar(String sql, Object... params) throws SQLException {
        try (Connection conn = getConnection()) {
            return queryRunner.query(conn, sql, new ScalarHandler<V>(), params);
        }
    }
    public int update(String sql, Object... params) throws SQLException {
        try (Connection conn = getConnection()) {
            return queryRunner.update(conn, sql, params);
        }
    }
}

在这个 BasicDAO 类中，我们定义了几个方法来执行常见的数据库操作。这个类是泛型的，可以用于任何类型的实体类。使用时，你需要为你的实体类创建一个继承自 BasicDAO 的具体实现。

❄️3. 以下是如何使用 BasicDAO 的示例：

java 复制代码 
public class UserDao extends BasicDAO<User> {
    public UserDao() {
        super(User.class);
    }
    // 这里可以添加特定于User的数据库操作方法
}
// 使用UserDao
UserDao userDao = new UserDao();
User user = userDao.queryForObject("SELECT * FROM users WHERE id = ?", 1);
List<User> users = userDao.queryForList("SELECT * FROM users");
int updatedRows = userDao.update("UPDATE users SET username = ? WHERE id = ?", "newUsername", 1);

在这个例子中，UserDao 继承自 BasicDAO 并指定了实体类 User。然后，你可以使用 UserDao 来执行针对 User 表的数据库操作。

请注意，这个 BasicDAO 示例是一个简化版本，实际应用中可能需要更多的功能和错误处理。此外，直接使用 JDBC 和 DBUtils 可能不是最佳实践，特别是在大型或复杂的项目中，通常会使用更高级的框架如 Hibernate、MyBatis 或 Spring Data JPA 来处理数据访问层。

相关推荐
怕什么真理无穷7 分钟前
mysql server 9.4 windows安装教程（sqlyog 下载）
数据库
Olrookie13 分钟前
MySQL运维常用SQL
运维·数据库·sql·mysql·dba
数据库生产实战23 分钟前
ORACLE 19C ADG环境 如何快速删除1.8TB的分区表？有哪些注意事项？
数据库·oracle
blackorbird40 分钟前
使用 Overpass Turbo 查找监控摄像头
运维·服务器·数据库·windows
IT永勇44 分钟前
SQLite数据库基本操作
数据库·sqlite·嵌入式开发·增删改查·关系型数据库
洋不写bug1 小时前
数据库的创建，查看，修改，删除，字符集编码和校验操作
android·数据库·adb
想ai抽1 小时前
吃透大数据算法-算法地图（备用）
大数据·数据库·spark
weixin_307779131 小时前
Clickhouse导出库的表、视图、用户和角色定义的SQL语句
开发语言·数据库·算法·clickhouse·自动化
流星白龙1 小时前
【Qt】7.信号和槽_connect函数用法（1）
开发语言·数据库·qt
码界奇点1 小时前
平替MongoDB金仓多模数据库在电子证照国产化中的实践与优势
数据库·mongodb·社交电子·里氏替代原则
热门推荐
01两千字总结：Codex 国内如何安装和使用的教程，以及如何设置中文回答02BongoCat - 跨平台键盘猫动画工具03GitHub 镜像站点04GitLab 零基础入门指南：从安装到项目管理全流程05UV安装并设置国内源06Linux下V2Ray安装配置指南0746个Nano-banana 精选提示词，持续更新中082025羊城杯网络安全大赛 wp09智能库存管理的需求预测模型：从业务痛点到落地代码的完整实践10UV 工具安装与国内镜像源配置指南