import java.sql.Connection; import java.sql.DriverManager; import java.sql.SQLException; import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue; import java.util.concurrent.TimeUnit; /** * 简易数据库连接池实现 * 核心功能： * 1. 初始化固定数量的连接 * 2. 连接复用机制 * 3. 连接获取超时控制 * 4. 连接有效性检查 */ public class SimpleConnectionPool { // 连接池存储结构：阻塞队列实现线程安全 private LinkedBlockingQueue<Connection> pool; // 连接池配置参数 private String url; private String username; private String password; private int maxSize; /** * 初始化连接池 * @param url 数据库JDBC URL * @param username 数据库用户名 * @param password 数据库密码 * @param maxSize 连接池最大连接数 */ public SimpleConnectionPool(String url, String username, String password, int maxSize) { this.url = url; this.username = username; this.password = password; this.maxSize = maxSize; this.pool = new LinkedBlockingQueue<>(maxSize); initializePool(); } /** * 预先创建连接放入池中 */ private void initializePool() { try { for (int i = 0; i < maxSize; i++) { Connection conn = DriverManager.getConnection(url, username, password); pool.put(conn); } } catch (SQLException | InterruptedException e) { throw new RuntimeException("初始化连接池失败", e); } } /** * 获取连接（带超时机制） * @param timeout 超时时间（毫秒） * @return 数据库连接 * @throws SQLException 获取连接失败时抛出 */ public Connection getConnection(long timeout) throws SQLException { try { Connection conn = pool.poll(timeout, TimeUnit.MILLISECONDS); if (conn == null) { throw new SQLException("获取连接超时"); } // 简单有效性检查 if (conn.isClosed()) { return createNewConnection(); // 创建新连接替代失效连接 } return conn; } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); throw new SQLException("获取连接被中断", e); } } /** * 归还连接到池中 * @param connection 要归还的连接 */ public void releaseConnection(Connection connection) { if (connection != null) { pool.offer(connection); // 非阻塞式归还 } } /** * 创建新连接（当池中连接失效时） */ private Connection createNewConnection() throws SQLException { return DriverManager.getConnection(url, username, password); } /** * 关闭连接池（释放所有资源） */ public void shutdown() { for (Connection conn : pool) { try { if (!conn.isClosed()) { conn.close(); } } catch (SQLException e) { // 静默处理关闭异常 } } pool.clear(); } }连接池核心知识分析
连接池工作原理
- 初始化阶段创建固定数量的数据库连接
- 应用需要连接时从池中获取而不是新建
- 使用完毕后归还到池中而非直接关闭
- 通过队列结构管理连接的生命周期
性能优势
- 避免频繁创建/销毁连接的开销（TCP三次握手、认证等）
- 控制并发连接数，防止数据库过载
- 复用已有连接减少系统资源消耗
关键参数配置
- 初始连接数：启动时创建的连接数量
- 最大连接数：防止系统过载的阈值
- 最大等待时间：获取连接的超时时间
- 空闲检测：定期检查闲置连接的机制
- 有效性检查：确保连接可用的验证策略
生产级实现建议
- 使用成熟开源方案（HikariCP，Druid等）
- 实现更完善的有效性检测（心跳机制）
- 添加连接泄漏检测功能
- 支持动态扩容缩容
- 提供详细的监控指标
典型应用场景
- Web应用高并发访问数据库
- 微服务架构中的数据库访问
- 需要频繁数据库交互的批处理程序
- 任何需要优化数据库连接管理的场景
