连接池的实现要点总结

序言: 因为ssdb(一种nosql数据库) java客户端没有实现连接池,需要模仿jdbc里面的连接池的思想,实现一个简单的连接池,以下是自己的总结:

思想: 每new 一个SSDB实例 ,用完之后close,其实底层就是开了一个socket连接,又关闭了,这其实是相当的消耗资源的,所以连接池的作用就是重用。不是直接关闭而是放到一个容器中去,下次再用的时候,直接从这个容器中拿。那么要点以下几点:

  1. 容器的选择:是LinkList,,它不同于ArrayList,LinkList是一种线性的结构保持FIFO,相当于一个队列,优点是可以实现快速的插入和移除。
  2. 初始化连接数:可以在第一次初始化的时候就先创建了一定数量的连接,这其实是比较大的开销,但是为后面的快速调用是非常值得的。
  3. 最大连接数:当并发很大的时候,就需要大量的链接,当从池子里面取不到连接时,就会创建新的链接,任何机器都是有它的极限值,为了不至于把资源耗完,我们就只能限制这个极限值(最大连接数),一旦大于这个极限值的时候,我就拒绝提供链接,直接抛出异常(当然这里可以有很多种处理方式,比如阻塞进程,让它等待,直到超时)。
  4. 超时,最小空闲数:当一个链接在队列中空闲着,超过一定的时间,就会把它销毁掉,但是还是会保留一个最小的空闲数量(我这里没有实现)。
    package ssdb.datasource;
    
    import com.udpwork.ssdb.SSDB;
    
    import java.util.LinkedList;
    
    /**
     * Desc:
     * User: weiguili([email protected])
     * Date: 14-1-15
     * Time: 上午9:18
     */
    public class DataSource {
        private String host = "192.168.98.250";
        private int port = 9966;
        private int timeoutMs = 5000;
        private int minIdle = 10;//最小空闲数
        private int iniCount = 5;//初始化连接
        private int maxCount = 10;//最大连接数
    
        int currentCount = 0;//当前连接数
        LinkedList<SSDB> ssdbConnectionsPool = new LinkedList<SSDB>();
    
        public DataSource() {
            try {
                for(int i=0;i<iniCount;i++){
                    currentCount++;
                    ssdbConnectionsPool.addLast(createSSDB(null));
                }
            } catch (Exception e) {
                throw new ExceptionInInitializerError(e);
            }
        }
    
        public SSDB createSSDB(ThreadLocal<SSDB> cacheSSDB) throws Exception {
            return new MySSDB(host,port,timeoutMs,this,cacheSSDB);
        }
    
        public SSDB getSSDB(ThreadLocal<SSDB> cacheSSDB) throws Exception{
            synchronized (ssdbConnectionsPool){
                if(ssdbConnectionsPool.size()>0){
                    return ssdbConnectionsPool.removeFirst();
                }
                if(currentCount<maxCount){
                    currentCount++;
                    return createSSDB(cacheSSDB);
                }
                throw new Exception("没有连接了");
            }
        }
    }
    


  5. 覆盖close方法:这里为了不改变用户的使用习惯,我需要覆盖原来的SSDB中的close方法,我这里使用的是继承(在这种情况下,我的灵活性要求不大,JDBC里面用的是代理,最好是动态代理,实际上体现的是组合优于继承思想)。
    package ssdb.datasource;
    
    import com.udpwork.ssdb.SSDB;
    
    /**
     * Desc:
     * User: weiguili([email protected])
     * Date: 14-1-15
     * Time: 上午10:02
     */
    public class MySSDB extends SSDB {
        private DataSource dataSource;
        private int reusedCount = 20;//可重用次数
        private int currentReusedCount = 0;//当前重用次数
        private ThreadLocal<SSDB> cacheSSDB = null;
    
        MySSDB(String host,int port,int timeoutMs, DataSource dataSource,ThreadLocal<SSDB> cacheSSDB) throws Exception{
            super(host,port,timeoutMs);
            this.dataSource = dataSource;
            this.cacheSSDB = cacheSSDB;
        }
    
        @Override
        public void close() {
            currentReusedCount++;
            if(currentReusedCount<reusedCount){
                this.dataSource.ssdbConnectionsPool.addLast(this);
            }else {
                this.dataSource.currentCount--;
                if(cacheSSDB !=null && cacheSSDB.get() !=null)
                    cacheSSDB.remove();//当连接关闭时,把缓存也干掉
                super.close();
            }
        }
    }
    


  6. SSDBUtil,ThreadLocal:最后是需要提供一个工具类SSDBUtil,目的是把对连接池的使用,都放到一个静态域里面去,实际上就是让它实现单例。在这里有一点非常关键,ThreadLocal是个线程的本地变量,在这里把每个SSDB包一下放进去可以起到线程之间隔离开来,各自处理自己的连接,避免了资源的抢占,是解决并发的一种解决方案。
    package ssdb;
    
    import com.udpwork.ssdb.SSDB;
    import ssdb.datasource.DataSource;
    
    /**
     * Desc:
     * User: weiguili([email protected])
     * Date: 14-1-15
     * Time: 上午10:42
     */
    public class SSDBUtil {
        private static DataSource dataSource = new DataSource();
        static ThreadLocal<SSDB> cacheSSDB = new ThreadLocal<SSDB>();//包一下,线程之间隔离
        public static SSDB getSSDB() throws Exception{
            if(cacheSSDB.get() != null){
                return cacheSSDB.get();
            }
            SSDB ssdb = dataSource.getSSDB(cacheSSDB);
            cacheSSDB.set(ssdb);
            return ssdb;
        }
        /*public static SSDB getSSDB() throws Exception{
            return dataSource.getSSDB(cacheSSDB);
        }*/
    }
    
  7. 最后附上一张连接池的原理图:

  8. 示例代码:
    package ssdb;
    
    import com.udpwork.ssdb.*;
    
    import java.util.concurrent.Executor;
    import java.util.concurrent.Executors;
    
    /**
     * SSDB Java client SDK demo.
     */
    public class Demo {
    	public static void main(String[] args) throws Exception {
    		SSDB ssdb = null;
    		Response resp;
    		byte[] b;
    		ssdb = SSDBUtil.getSSDB();
    		
    		/* kv */
    		System.out.println("---- kv -----");
    
            //ssdb.set("a", "123");
            ssdb.set("a", "122");
            b = ssdb.get("a");
            System.out.println(new String(b));
    		ssdb.del("a");
    		b = ssdb.get("a");
            ssdb.set("a","90");
    		System.out.println(b);
    	    long incr = ssdb.incr("a", 10);
            System.out.println("-------increment the number by--------");
            System.out.println(incr);
    		
    		resp = ssdb.scan("", "", 10);
    		resp.print();
    		resp = ssdb.rscan("", "10000", 10);
    		resp.print();
    		System.out.println("");
    
    		/* hashmap */
    		System.out.println("---- hashmap -----");
    
    		ssdb.hset("n", "a", "123");
    		b = ssdb.hget("n", "a");
            System.out.println(new String(b));
            ssdb.hdel("n", "a");
            b = ssdb.hget("n", "a");
            System.out.println(b);
            ssdb.hincr("n", "a", 10);
            ssdb.hset("n", "d", "124");
            ssdb.hset("n", "c", "124");
            ssdb.hset("n", "b", "124");
    
    
    		resp = ssdb.hscan("n", "a", "z", 10);
    		//resp = ssdb.hrscan("n", "", "", 10);
    		resp.print();
    		System.out.println("");
    
    		/* zset */
    		System.out.println("---- zset -----");
    
    		double d;
            ssdb.zset("hackers", "Alan Kay", 1940);
            ssdb.zset("hackers", "Richard Stallman", 1953);
            ssdb.zset("hackers", "Yukihiro Matsumoto", 1965);
            ssdb.zset("hackers", "Claude Shannon", 1916);
            ssdb.zset("hackers", "Linus Torvalds", 1999);
            ssdb.zset("hackers", "Alan Turing", 1912);
    
    		ssdb.zset("n", "a", 1);
    		d = ssdb.zget("n", "a");
    		System.out.println(d);
    		ssdb.zdel("n", "a");
    		d = ssdb.zget("n", "a");
    		System.out.println(d);
            ssdb.zincr("n", "b", 10);
    
            //resp = ssdb.zscan("hackers", "", Double.valueOf(1912), Double.valueOf(1999), 10);
            resp = ssdb.zscan("test", "", null, Double.MAX_VALUE, 10);
    		resp.print();
            System.out.println(resp.items);
            System.out.println(resp.keys);
            System.out.println(resp.raw);
    		System.out.println("");
    		
    		/* multi */
    		ssdb.multi_set("a", "1b", "b", "2b");
    		resp = ssdb.multi_get("a", "b");
    		resp.print();
    		System.out.println("");
    	
    		//
    		ssdb.close();
    
            concurrentTest();
    	}
    
        public static void concurrentTest(){
            Executor pool = Executors.newFixedThreadPool(50);
            for(int i=0;i<1000;i++){
                Runnable task = new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        synchronized (this){
                            System.out.println(Thread.currentThread().getName());
                            SSDB ssdb = null;
                            try {
                                ssdb = SSDBUtil.getSSDB();
                                System.out.println(ssdb);
                            } catch (Exception e) {
                                e.printStackTrace();
                            } finally {
                                ssdb.close();
                                //ssdb.close();
                            }
                        }
                    }
                };
                pool.execute(task);
            }
        }
    }
    








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