Servlet中jdbc應用進階篇

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上載者:User
servlet|進階  JDBC使用資料庫URL來說明資料庫驅動程式。資料庫URL類似於通用的URL,但SUN 在定義時作了一點簡化,其文法如下:

Jdbc::[node]/[database]

  其中子協議(subprotocal)定義驅動程式類型,node提供網路資料庫的位置和連接埠號碼,後面跟可選的參數。例如:

String url=”jdbc:inetdae:myserver:1433?language=us-english&sql7=true”

  表示採用inetdae驅動程式串連1433連接埠上的myserver資料庫伺服器,選擇語言為美國英語,資料庫的版本是mssql server 7.0。

  java應用通過指定DriverManager裝入一個驅動程式類。文法如下:

Class.forName(“”);



Class.forName(“”).newInstance();

  然後,DriverManager建立一個特定的串連:

Connection connection=DriverManager.getConnection(url,login,password);

  Connection介面通過指定資料庫位置,登入名稱和密碼串連資料庫。Connection介面建立一個Statement實

例執行需要的查詢:

Statement stmt=connection.createStatement();

  Statement具有各種方法(API),如executeQuery,execute等可以返回查詢的結果集。結果集是一個ResultSet對象。具體的可以通過jdbc開發文檔查看。可以sun的網站上下載

下面例子來說明:

import java.sql.*; // 輸入JDBC package

String url = "jdbc:inetdae:myserver:1433";// 主機名稱和連接埠

String login = "user";// 登入名稱

String password = "";// 密碼

try {

  DriverManager.setLogStream(System.out); file://為顯示一些的資訊開啟一個流

  file://調用驅動程式,其名字為com.inet.tds.TdsDriver

  file://Class.forName("com.inet.tds.TdsDriver");

  file://設定逾時

  DriverManager.setLoginTimeout(10);

  file://開啟一個串連

  Connection connection = DriverManager.getConnection(url,login,password);

  file://得到資料庫驅動程式版本

   DatabaseMetaData conMD = connection.getMetaData();

   System.out.println("Driver Name:\t" + conMD.getDriverName());

   System.out.println("Driver Version:\t" + conMD.getDriverVersion());

  file://選擇資料庫
  connection.setCatalog( "MyDatabase");

  file://建立Statement


  Statement st = connection.createStatement();

  file://執行查詢

  ResultSet rs = st.executeQuery("SELECT * FROM mytable");

  file://取得結果,輸出到螢幕

  while (rs.next()){

     for(int j=1; j<=rs.getMetaData().getColumnCount(); j++){

     System.out.print( rs.getObject(j)+"\t");

     }

   System.out.println();

  }

  file://關閉對象

  st.close();

    connection.close();

  } catch(Exception e) {

    e.printStackTrace();

  }

  一個動態網站頻繁地從資料庫中取得資料來構成html頁面。每一次請求一個頁面都會發生資料庫操作。但串連資料庫卻是一個需要消耗大量時間的工作,因為請求串連需要建立通訊,分配資源,進行許可權認證。這些工作很少能在一兩秒內完成。所以,建立一個串連,然後再後續的查詢中都使用此串連會大大地提高效能。因為servlet可以在不同的請求間保持狀態,因此採用資料庫連接池是一個直接的解決方案。

  Servlet在伺服器的進程空間中駐留,可以方便而持久地維護資料庫連接。接下來,我們介紹一個完整的串連池的實現。在實現中,有一個串連池管理器管理串連池對象,其中每一個串連池保持一組資料庫連接對象,這些對象可為任何servlet所使用。

一、資料庫連接池類 DBConnectionPool,提供如下的方法:

  1、從池中取得一個開啟的串連;

  2、將一個串連返回池中;

  3、在關閉時釋放所有的資源,並關閉所有的串連。

  另外,DBConnectionPool還處理串連失敗,比如逾時,通訊失敗等錯誤,並且根據預定義的參數限制池中的串連數。

二、管理者類,DBConnetionManager,是一個容器將串連池封裝在內,並管理所有的串連池。它的方法有:

  1、 調用和註冊所有的jdbc驅動程式;

  2、 根據參數表建立DBConnectionPool對象;

  3、 映射串連池的名字和DBConnectionPool執行個體;

  4、 當所有的串連客戶退出後,關閉全部串連池。

這些類的實現,以及如何在servlet中使用串連池的應用在隨後的文章中講解

  DBConnectionPool類代表一個由url標識的資料庫連接池。前面,我們已經提到,jdbc的url由三個部分組成:協議標識(總是jdbc),子協議標識(例如,odbc.oracle),和資料庫標識(跟特定的資料庫有關)。串連池也具有一個名字,供客戶程式引用。另外,串連池還有一個使用者名稱,一個密碼和一個最大允許串連數。如果web應用允許所有的使用者使用某些資料庫操作,而另一些操作是有限制的,則可以建立兩個串連池,具有同樣的url,不同的user name和password,分別處理兩類不同的操作許可權。現把DBConnectionPool詳細介紹如下:

  一、DBConnectionPool的構造


  建構函式取得上述的所有參數:

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;

}

  將所有的參數儲存在執行個體變數中。


  二、從池中開啟一個串連


  DBConnectionPool提供兩種方法來檢查串連。兩種方法都返回一個可用的串連,如果沒有多餘的串連,則建立一個新的串連。如果最大串連數已經達到,第一個方法返回null,第二個方法則等待一個串連被其他進程釋放。

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;

}

  所有閒置連線物件儲存在一個叫freeConnections 的Vector中。如果存在至少一個閒置串連,getConnection()返回其中第一個串連。下面,將會看到,進程釋放的串連返回到freeConnections的末尾。這樣,最大限度地避免了資料庫因一個串連不活動而意外將其關閉的風險。

  再返回客戶之前,isClosed()檢查串連是否有效。如果串連被關閉了,或者一個錯誤發生,該方法遞迴調用取得另一個串連。

  如果沒有可用的串連,該方法檢查是否最大串連數被設定為0表示無限串連數,或者達到了最大串連數。如果可以建立新的串連,則建立一個新的串連。否則,返回null。

  方法newConnection()用來建立一個新的串連。這是一個私人方法,基於使用者名稱和密碼來確定是否可以建立新的串連。

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和使用者名稱,密碼等參數建立一個串連。

  第二個getConnection()方法帶有一個逾時參數 timeout,當該參數指定的毫秒數表示客戶願意為一個串連等待的時間。這個方法調用前一個方法。


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;

}


  局部變數startTime初始化當前的時間。一個while迴圈首先嘗試獲得一個串連,如果失敗,wait()函數被調用來等待需要的時間。後面會看到,Wait()函數會在另一個進程調用notify()或者notifyAll()時返回,或者等到時間流逝完畢。為了確定wait()是因為何種原因返回,我們用開始時間減去目前時間,檢查是否大於timeout。如果結果大於timeout,返回null,否則,在此調用getConnection()函數。


  四、將一個串連返回池中


  DBConnectionPool類中有一個freeConnection方法以返回的串連作為參數,將串連返回串連池。


public synchronized void freeConnection(Connection con) {

// Put the connection at the end of the Vector

freeConnections.addElement(con);

checkedOut--;

notifyAll();

}

  串連被加在freeConnections向量的最後,佔用的串連數減1,調用notifyAll()函數通知其他等待的客戶現在有了一個串連。

五、關閉


  大多數servlet引擎提供完整的關閉方法。資料庫連接池需要得到通知以正確地關閉所有的串連。DBConnectionManager負責協調關閉事件,但串連由各個串連池自己負責關閉。方法relase()由DBConnectionManager調用。
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();

}

本方法遍曆freeConnections向量以關閉所有的串連。

  DBConnetionManager的建構函式是私人函數,以避免其他類建立其執行個體。

private DBConnectionManager() {

init();

}

  DBConnetionManager的客戶調用getInstance()方法來得到該類的單一執行個體的引用。

static synchronized public DBConnectionManager getInstance() {

if (instance == null) {

instance = new DBConnectionManager();

}

clients++;

return instance;

}

  單一的執行個體在第一次調用時建立,以後的調用返回該執行個體的靜態應用。一個計數器紀錄所有的客戶數,直到客戶釋放引用。這個計數器在以後用來協調關閉串連池。


  一、初始化

  建構函式調用一個私人的init()函數初始化對象。

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()是一個標準方法,用來開啟一個外部輸入檔案。檔案的位置取決於類載入器,而標準的類載入器從classpath開始搜尋。Db.properties檔案是一個Porperties格式的檔案,儲存在串連池中定義的key-value對。下面一些常用的屬性可以定義:

   drivers 以空格分開的jdbc驅動程式的列表

   logfile 記錄檔的絕對路徑

  每個串連池中還使用另一些屬性。這些屬性以串連池的名字開頭:

   .url資料庫的JDBC URL

   .maxconn最大串連數。0表示無限。

   .user串連池的使用者名稱

   .password相關的密碼

  url屬性是必須的,其他屬性可選。使用者名稱和密碼必須和所定義的資料庫匹配。

  下面是windows平台下的一個db.properties檔案的例子。有一個InstantDB串連池和一個通過odbc串連的access資料庫的資料來源,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,反斜線在windows平台下必須雙寫。

  初始化方法init()建立一個Porperties對象並裝載db.properties檔案,然後讀取記錄檔屬性。如果記錄檔沒有命名,則使用預設的名字DBConnectionManager.log在目前的目錄下建立。在此情況下,一個系統錯誤被紀錄。

方法loadDrivers()將指定的所有jdbc驅動程式註冊,裝載。

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將dirvers屬性分成單獨的driver串,並將每個驅動程式裝入java虛擬機器。驅動程式的執行個體在JDBC 的DriverManager中註冊,並加入一個私人的向量drivers中。向量drivers用來關閉和登出所有的驅動程式。

  然後,DBConnectionPool對象由私人方法createPools()建立。

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);

}

}

}

  一個枚舉對象儲存所有的屬性名稱,如果屬性名稱帶有.url結尾,則表示是一個串連池對象需要被執行個體化。建立的串連池對象儲存在一個Hashtable執行個體變數中。串連池名字作為索引,串連池對象作為值。
  二、得到和返回串連

  DBConnectionManager提供getConnection()方法和freeConnection方法,這些方法有客戶程式使用。所有的方法以串連池名字所參數,並調用特定的串連池對象。

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、關閉

  最後,由一個release()方法,用來完好地關閉串連池。每個DBConnectionManager客戶必須調用getInstance()方法引用。有一個計數器跟蹤客戶的數量。方法release()在客戶關閉時調用,技術器減1。當最後一個客戶釋放,DBConnectionManager關閉所有的串連池。

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());

}

}

}

當所有串連池關閉,所有jdbc驅動程式也被登出。

  現在我們結合DBConnetionManager和DBConnectionPool類來講解servlet中串連池的使用:

  一、首先簡單介紹一下Servlet的生命週期:

  Servlet API定義的servlet生命週期如下:

1、 Servlet 被建立然後初始化(init()方法)。

2、 為0個或多個客戶調用提供服務(service()方法)。

3、 Servlet被銷毀,記憶體被回收(destroy()方法)。

  二、servlet中使用串連池的執行個體

  使用串連池的servlet有三個階段的典型表現是:

1. 在init()中,調用DBConnectionManager.getInstance()然後將返回的引用儲存在執行個體變數中。


2. 在sevice()中,調用getConnection(),執行一系列資料庫操作,然後調用freeConnection()歸還串連。

3. 在destroy()中,調用release()來釋放所有的資源,並關閉所有的串連。

  下面的例子示範如何使用串連池。

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();

}

}



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