數據庫連接池

數據庫連接是一種關鍵的、有限的、昂貴的資源，這一點在多用户的網頁應用程序中體現得尤為突出。對數據庫連接的管理能顯著影響到整個應用程序的伸縮性和健壯性，影響到程序的性能指標。數據庫連接池正是針對這個問題提出來的。

數據庫連接池在初始化時將創建一定數量的數據庫連接放到連接池中，這些數據庫連接的數量是由最小數據庫連接數制約。無論這些數據庫連接是否被使用，連接池都將一直保證至少擁有這麼多的連接數量。連接池的最大數據庫連接數量限定了這個連接池能佔有的最大連接數，當應用程序向連接池請求的連接數超過最大連接數量時，這些請求將被加入到等待隊列中。數據庫連接池的最小連接數和最大連接數的設置要考慮到下列幾個因素：

是連接池一直保持的數據庫連接，所以如果應用程序對數據庫連接的使用量不大，將會有大量的數據庫連接資源被浪費。

是連接池能申請的最大連接數，如果數據庫連接請求超過此數，後面的數據庫連接請求將被加入到等待隊列中，這會影響之後的數據庫操作。

最小連接數與最大連接數相差太大，那麼最先的連接請求將會獲利，之後超過最小連接數量的連接請求等價於建立一個新的數據庫連接。不過，這些大於最小連接數的數據庫連接在使用完不會馬上被釋放，它將被放到連接池中等待重複使用或是空閒超時後被釋放。

連接池基本的思想是在系統初始化的時候，將數據庫連接作為對象存儲在內存中，當用户需要訪問數據庫時，並非建立一個新的連接，而是從連接池中取出一個已建立的空閒連接對象。使用完畢後，用户也並非將連接關閉，而是將連接放回連接池中，以供下一個請求訪問使用。而連接的建立、斷開都由連接池自身來管理。同時，還可以通過設置連接池的參數來控制連接池中的初始連接數、連接的上下限數以及每個連接的最大使用次數、最大空閒時間等等。也可以通過其自身的管理機制來監視數據庫連接的數量、使用情況等。 ^[1] 

在Java中開源的數據庫連接池有以下幾種 ：

1、C3P0：是一個開放源代碼的JDBC連接池，它在lib目錄中與Hibernate ^[2]  一起發佈，包括了實現jdbc3和jdbc2擴展規範説明的Connection 和Statement 池的DataSources 對象。

2、Proxool：是一個Java SQL Driver驅動程序，提供了對選擇的其它類型的驅動程序的連接池封裝。可以非常簡單的移植到現存的代碼中，完全可配置，快速、成熟、健壯。可以透明地為現存的JDBC驅動程序增加連接池功能。

3、Jakarta DBCP：DBCP是一個依賴Jakartacommons-pool對象池機制的數據庫連接池。DBCP可以直接的在應用程序中使用。

4、DDConnectionBroker：是一個簡單、輕量級的數據庫連接池。

5、DBPool：是一個高效、易配置的數據庫連接池。它除了支持連接池應有的功能之外，還包括了一個對象池，使用户能夠開發一個滿足自己需求的數據庫連接池。

6、XAPool：是一個XA數據庫連接池。它實現了javax.sql.XADataSource並提供了連接池工具。

7、Primrose：是一個Java開發的數據庫連接池。當前支持的容器包括Tomcat4&5、Resin3與JBoss3。它同樣也有一個獨立的版本，可以在應用程序中使用而不必運行在容器中。Primrose通過一個WEB接口來控制SQL處理的追蹤、配置，以及動態池管理。在重負荷的情況下可進行連接請求隊列處理。

8、SmartPool：是一個連接池組件，它模仿應用服務器對象池的特性。SmartPool能夠解決一些臨界問題如連接泄漏（connection leaks）、連接阻塞、打開的JDBC對象（如Statements、PreparedStatements）等。SmartPool的特性包括：

9、MiniConnectionPoolManager：是一個輕量級JDBC數據庫連接池。它只需要Java1.5（或更高）並且沒有依賴第三方包。

10、BoneCP：是一個快速、開源的數據庫連接池。幫用户管理數據連接，讓應用程序能更快速地訪問數據庫。比C3P0/DBCP連接池速度快25倍。

11、Druid：Druid不僅是一個數據庫連接池，還包含一個ProxyDriver、一系列內置的JDBC組件庫、一個SQL Parser。

支持所有JDBC兼容的數據庫，包括Oracle、MySql、Derby、Postgresql、SQL Server、H2等。

Druid針對Oracle和MySql做了特別優化，比如：

Druid提供了MySql、Oracle、Postgresql、SQL-92的SQL的完整支持，這是一個手寫的高性能SQL Parser，支持Visitor模式，使得分析SQL的抽象語法樹很方便。

簡單SQL語句用時10微秒以內，複雜SQL用時30微秒。

通過Druid提供的SQL Parser可以在JDBC層攔截SQL做相應處理，比如説分庫分表、審計等。Druid防禦SQL注入攻擊的WallFilter，就是通過Druid的SQL Parser分析語義實現的。

數據庫連接池技術性能分析及評價的研究方法可分為3類：實測數據分析方法、仿真研究方法以及數學模型分析方法。數據庫連接池的性能指標分析具體如下: ^[3] 

1、請求阻塞概率，即一個數據庫連接請求因系統中沒有可用連接而被拒絕的概率。請求阻塞概率是衡量一個數據庫連接池系統服務質量的重要指標。若請求阻塞概率過高，則應為系統配置更高的最大連接數。

2、系統平均連接數，即在穩態下數據庫連接池建立連接數的均值。系統平均連接數反映了系統運行穩定後系統的實際併發用户數，它為數據庫連接池技術配置參數提供了重要理論依據。

3、系統利用率，即連接用户數與連接池可建立的最大連接數的比。系統利用率的高低直接關係系統資源的使用情況，分析系統利用淨的影響因素，對數據庫連接池技術的參數配置有着重要參考意義。

4、系統吞葉量、即單位時間內完成服務的客廣數。系統吞吐量直接反映整個系統處理連接請求的能力，是衡量系統性能的重要指標。