MyBatis基礎支持DataSource實現(xiàn)源碼解析
DataSource
在數據庫應用中,客戶端與數據庫服務端建立的連接對象(Connection)是寶貴的資源,每次請求數據庫都創(chuàng)建連接,使用完畢后會銷毀連接,這是一種很浪費資源的操作。因此Java提出了DataSource接口??梢园阉斪饕粋€連接池。程序初始化時,創(chuàng)建一批連接放入到連接池中,如果需要請求數據庫就從連接池中取出連接對象(Connection)使用完畢后把連接歸還給連接池。這樣就減少了每次請求都創(chuàng)建、銷毀連接的步驟,從而提高數據庫性能。
package javax.sql; public interface DataSource extends CommonDataSource, Wrapper { // 最重要的方法 Connection getConnection() throws SQLException; // 其他方法不再列出 }
Java只是在JDK1.4版本發(fā)布了該接口規(guī)范。具體實現(xiàn)需要用戶自己實現(xiàn)。MyBatis中提供了3種DataSource接口的實現(xiàn)。
- UnpooledDataSource
- PooledDataSource
- JNDI方式的接口(不在本文討論范圍)
下面著重分析1和2這兩種DataSource的實現(xiàn)。
UnpooledDataSource
UnpooledDataSource顧名思義,他是非池化的DataSource,說白了和普通的Connection沒什么區(qū)別。通過UnpooledDataSource過去連接每次都需要重新創(chuàng)建一個Connection。我們來看下它的getConnection實現(xiàn)方法。
public Connection getConnection() throws SQLException { return doGetConnection(username, password); } private Connection doGetConnection(Properties properties) throws SQLException { initializeDriver(); Connection connection = DriverManager.getConnection(url, properties); configureConnection(connection); return connection; }
在UnpooledDataSource#getConnection方法中,調用了doGetConnection方法,參數是username和password,該方法也就是通過用戶名和密碼獲取數據庫連接的意思。doGetConnection具體實現(xiàn)就使用了DriverManager來獲取連接對象。這是JDBC原生獲取連接對象的方式。
值得一說的是:UnpooledDataSource的其他方法都是基于DriverManager實現(xiàn)的。也就是說,使用UnpooledDataSource作為連接池的話等價于沒有使用連接池。
PooledDataSource
PooledDataSource才是真正意義上的連接池,它提供了連接池的大小(默認10)、最大活躍連接數量、空閑連接數量等蠶食設置。并且對Connection對象進行了JDK動態(tài)代理,重寫了Connection的close
方法。使得Connection對象在調用close方法是不是真正的關閉連接,而是把自定義關閉行為,MyBatis的關閉邏輯就是把Connection對象歸還連接池。
我們先看下PooledDataSource的幾個重要字段信息
public class PooledDataSource implements DataSource { // PooledDataSource真正管理連接狀態(tài)的是PoolState,后面會詳細說明 private final PoolState state = new PoolState(this); // UnpooledDataSource上面說過和普通的Connection無異 private final UnpooledDataSource dataSource; //正在使用連接的數量 protected int poolMaximumActiveConnections = 10; //空閑連接數 protected int poolMaximumIdleConnections = 5; //在被強制返回之前,池中連接被檢查的時間 protected int poolMaximumCheckoutTime = 20000; //這是給連接池一個打印日志狀態(tài)機會的低層次設置,還有重新 嘗試獲得連接, 這些情況下往往需要很長時間 為了避免連接池沒有配置時靜默失 敗)。 protected int poolTimeToWait = 20000; //發(fā)送到數據的偵測查詢,用來驗證連接是否正常工作,并且準備 接受請求。默認是“NO PING QUERY SET” ,這會引起許多數據庫驅動連接由一 個錯誤信息而導致失敗 protected String poolPingQuery = "NO PING QUERY SET"; //開啟或禁用偵測查詢 protected boolean poolPingEnabled = false; //用來配置 poolPingQuery 多次時間被用一次 protected int poolPingConnectionsNotUsedFor = 0; private int expectedConnectionTypeCode; }
這些字段主要記錄了連接池的重要信息:連接池大小、空閑時最大連接數、最大活躍連接數、超時時間等。而整整揭開PooledDataSource獲取連接對象的神秘面紗還需要介紹兩個類。PooledConnection和PoolState
PooledConnection
PooledConnection實現(xiàn)了InvocationHandler接口,他是用來做JDK動態(tài)代理的。前文提到過,mybatis使用JDK動態(tài)代理重寫了Connection對象的close方法,就是在該類中實現(xiàn)的邏輯。該類有幾個重要屬性。
- private PooledDataSource dataSource; // dataSource的副本
- private Connection realConnection; // 真實連接對象
- private Connection proxyConnection; // 實際返回的代理對象
接下來來看下代理對象的invoke方法是如何重寫close方法的。
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { String methodName = method.getName(); //如果調用close的話,忽略它,反而將這個connection加入到池中 if (CLOSE.hashCode() == methodName.hashCode() && CLOSE.equals(methodName)) { dataSource.pushConnection(this); return null; } return method.invoke(realConnection, args); // 其他邏輯省略.... }
在invoke方法中判斷下執(zhí)行的方法名稱是否是Close,如果是,就不再執(zhí)行原來的close方法了,而是執(zhí)行PooledDataSource 的pushConnection方法!從方法名可以看出方法的作用是:把連接push到連接池PooledDataSource 中。pushConnection的邏輯后文詳細說明
PoolState
上文提到PooledDataSource并不管理連接對象。那么程序初始化的時候創(chuàng)建的一批連接存放到哪里了呢?答案是存在PoolState對象中,而PooledDataSource有一個屬性就是PoolState。也就是說PooledDataSource是通過PoolState來管理連接池的。
一批連接在Java中就是一個List集合嘛。那么我們想一下PoolState都需要怎么管理連接呢?首先根據連接的狀態(tài),可以把連接分為2種
- 空閑連接
protected final List<PooledConnection> idleConnections = new ArrayList<PooledConnection>();
- 活躍連接
protected final List<PooledConnection> activeConnections = new ArrayList<PooledConnection>();
PoolState中兩個List屬性分別存儲空閑連接和活躍連接。需要連接的時候就從idleConnections
列表中取,關聯(lián)連接時就把連接從activeConnections
中移到idleConnections
中。
PoolState中還有一些其他的統(tǒng)計信息字段,比如 請求次數、請求的總時間、總連接數等這些屬性比較簡單就不再列出了
獲取連接
介紹完PooledConnection和PoolState這兩個類后,我們來看下PooledDataSource是怎么獲取連接的。獲取連接的邏輯在PooledDataSource#getConnection方法中,getConnection方法只是一個殼子,具體調用邏輯在popConnection方法。我們來看一下(我只列出了重要邏輯)
public Connection getConnection() throws SQLException { return popConnection(dataSource.getUsername(), dataSource.getPassword()).getProxyConnection(); } private PooledConnection popConnection(String username, String password) throws SQLException { //最外面是while死循環(huán),如果一直拿不到connection,則不斷嘗試 while (conn == null) { synchronized (state) { if (!state.idleConnections.isEmpty()) { //如果有空閑的連接的話,返回第一個空閑連接 conn = state.idleConnections.remove(0); } else { //如果沒有空閑的連接 if (state.activeConnections.size() < poolMaximumActiveConnections) { //如果activeConnections太少,那就new一個PooledConnection conn = new PooledConnection(dataSource.getConnection(), this); } else { //如果activeConnections已經很多了,那不能再new了 //取得activeConnections列表的第一個(最老的) PooledConnection oldestActiveConnection = state.activeConnections.get(0); long longestCheckoutTime = oldestActiveConnection.getCheckoutTime(); if (longestCheckoutTime > poolMaximumCheckoutTime) { //如果checkout時間過長,則這個connection標記為overdue(過期) //刪掉最老的連接,然后再new一個新連接 conn = new PooledConnection(oldestActiveConnection.getRealConnection(), this); oldestActiveConnection.invalidate(); } else { //如果checkout時間不夠長,沒辦法,只能等待,在此分支會記錄一些統(tǒng)計信息 } } } if (conn != null) { if (conn.isValid()) { //如果已經拿到connection,則記錄一些統(tǒng)計信息 } else { //如果沒拿到,統(tǒng)計信息:壞連接+1 state.badConnectionCount++; localBadConnectionCount++; conn = null; //如果好幾次都拿不到,就放棄了,拋出異常 } } } } return conn; }
在popConnection中
- 從PoolState對象的空閑連接列表中獲取連接,如果有空閑連接就返回。
- 從PoolState對象的活躍連接列表中獲取連接,如果連接數小于最大活躍數,則new一個連接返回。如果沒有只能等待其他線程釋放連接再進行獲取
- 無論是否獲取到連接,對連接進行一些信息統(tǒng)計并記錄到PoolState對象中。一旦嘗試獲取連接的時間超過了閾值,就會放棄獲取連接拋出異常
關閉連接
在PooledConnection小節(jié)中見到,PooledConnection重寫了Connection的close方法。當調用Connection的close方法時真正執(zhí)行的邏輯是PooledDataSource的pushConnection方法。該代碼邏輯很簡單,大體上說,就是把連接從活躍列表中刪除,加入到空閑列表中。具體實現(xiàn)如下
protected void pushConnection(PooledConnection conn) throws SQLException { synchronized (state) { //先從activeConnections中刪除此connection state.activeConnections.remove(conn); if (conn.isValid()) { if (state.idleConnections.size() < poolMaximumIdleConnections && conn.getConnectionTypeCode() == expectedConnectionTypeCode) { //如果空閑的連接太少, state.accumulatedCheckoutTime += conn.getCheckoutTime(); if (!conn.getRealConnection().getAutoCommit()) { conn.getRealConnection().rollback(); } //new一個新的Connection,加入到idle列表 PooledConnection newConn = new PooledConnection(conn.getRealConnection(), this); state.idleConnections.add(newConn); //通知其他線程可以來搶connection了 state.notifyAll(); } else { //否則,即空閑的連接已經足夠了 state.accumulatedCheckoutTime += conn.getCheckoutTime(); //那就將connection關閉就可以了,獲取真正的connection對象并且關閉 conn.getRealConnection().close(); conn.invalidate(); } } } }
關閉過程:
- 空閑連接數<最大空閑連接數 則新建一個連接存放到PoolState的空閑列表中并通知其他線程可以來搶Connection對象
- 如果PoolState的空閑列表是滿的,那只能獲取真正的connection對象并將其關閉了。
小結
- PooledDataSource真正意義上實現(xiàn)了DataSource接口。具有連接池的意義
- PooledDataSource通過PooledConnection和PoolState來管理連接池中的連接
- PooledConnection重寫了Connection對象的close方法。調用Connection的close方法時并不會真正的關閉連接,而是先要進行歸還連接的操作。
- PoolState是對連接列表狀態(tài)的管理。它有兩個List屬性,分別存儲了活躍連接列表和空閑連接列表
DataSourceFactory
獲取MyBatis提供的DataSource實現(xiàn),需要通過工廠DataSourceFactory
接口來獲取。在這里MyBatis使用了工廠方法模式。DataSourceFactory有兩個實現(xiàn)類。分別是
- UnpooledDataSourceFactory
- PooledDataSourceFactory
我們首先來看下工廠接口定義
public interface DataSourceFactory { //設置屬性,被XMLConfigBuilder所調用 void setProperties(Properties props); //生產數據源,直接得到javax.sql.DataSource DataSource getDataSource(); }
其中最重要的方法就是getDataSource,它很直觀,通過工廠對象的該方法可以獲取DataSource實現(xiàn)。
UnpooledDataSourceFactory
UnpooledDataSourceFactory獲取dataSource的方法非常簡單直觀。
首先,構造方法里里new了一個UnpooledDataSource對象存放到工廠的屬性中
然后,getDataSource直接返回該對象即可。具體實現(xiàn)如下
public class UnpooledDataSourceFactory implements DataSourceFactory { protected DataSource dataSource; public UnpooledDataSourceFactory() { this.dataSource = new UnpooledDataSource(); } public DataSource getDataSource() { return dataSource; } }
PooledDataSourceFactory
PooledDataSourceFactory就有意思了,想偷懶,直接繼承自UnpooledDataSourceFactory。只需要在構造方法中new一個PooledDataSource對象,再通過getDataSource方法獲取即可。
public class PooledDataSourceFactory extends UnpooledDataSourceFactory { //數據源換成了PooledDataSource public PooledDataSourceFactory() { this.dataSource = new PooledDataSource(); } }
結語
個人感覺mybatis提供的DataSourceFactory的實現(xiàn)類有點雞肋??梢哉f還是new對象。我們知道工廠模式創(chuàng)建的一般都是比較復雜的對象,是用來幫助開發(fā)者屏蔽復雜的細節(jié)。而mybatis的這兩個實現(xiàn)都只是new對象而已。
以上就是MyBatis基礎支持DataSource實現(xiàn)源碼解析的詳細內容,更多關于MyBatis基礎支持DataSource的資料請關注腳本之家其它相關文章!
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