Servlet中jdbc应用高级篇

                                                                  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(“”); 或 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具有各种方法（API），如executeQuery，execute等可以返回查询的结果集。结果集是一个ResultSet对象。具体的可以通过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:/t" + conMD.getDriverName()); 　　　System.out.println("Driver Version:/t" + 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)+"/t"); 　　　　　} 　　　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。每一次请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，因为请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可以在不同的请求间保持状态，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，有一个连接池管理器管理连接池对象，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,提供如下的方法： 　　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、管理者类，DBConnetionManager，是一个容器将连接池封装在内，并管理所有的连接池。它的方法有： 　　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允许连接数。如果web应用允许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详细介绍如下： 　　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提供两种方法来检查连接。两种方法都返回一个可用的连接，如果没有多余的连接，则创建一个新的连接。如果最大连接数已经达到，第一个方法返回null，第二个方法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。如果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。如果连接被关闭了，或者一个错误发生，该方法递归调用取得另一个连接。 　　如果没有可用的连接，该方法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。如果可以创建新的连接，则创建一个新的连接。否则，返回null。 　　方法newConnection()用来创建一个新的连接。这是一个私有方法，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（）方法，可以使用url和用户名，密码等参数创建一个连接。 　　第二个getConnection()方法带有一个超时参数 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。这个方法调用前一个方法。
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，如果失败，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。如果结果大于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方法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法。数据库连接池需要得到通知以正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。方法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(); } 本方法遍历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()方法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); } 　　方法getResourceAsStream()是一个标准方法，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://user//src//java//DBConnectionManager//log.txt idb.url=jdbc:idb:c://local//javawebserver1.1//db//db.prp idb.maxconn=2 access.url=jdbc:odbc:demo access.user=demo access.password=demopw 注意，反斜线在windows平台下必须双写。 　　初始化方法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。如果日志文件没有命名，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。 方法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对象由私有方法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，如果属性名带有.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（）方法和freeConnection方法，这些方法有客户程序使用。所有的方法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（）方法，用来完好地关闭连接池。每个DBConnectionManager客户必须调用getInstance()方法引用。有一个计数器跟踪客户的数量。方法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、首先简单介绍一下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()方法）。 2、 为0个或多个客户调用提供服务（service()方法）。 3、 Servlet被销毁，内存被回收（destroy()方法）。 　　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(); } }