1.前言
數據庫應用，在許多軟件系統中經常用到，是開發中大型系統不可缺少的輔助。但如果對數據庫資源沒有很好地管理（如：沒有及時回收數據庫的游標（ResultSet）、Statement、連接 （Connection）等資源），往往會直接導致系統的穩定。這類不穩定因素，不單單由數據庫或者系統本身一方引起，只有系統正式使用後，隨著流量、用戶的增加，才會逐步顯露。
在b基於Java開發的系統中，JDBC是程序員和數據庫打交道的主要途徑，提供了完備的數據庫操作方法接口。但考慮到規范的適用性，JDBC只提供了最直接的數據庫操作規范，對數據庫資源管理，如：對物理連接的管理及緩沖，期望第三方應用服務器（Application Server）的提供。
本文，以JDBC規范為基礎，介紹相關的數據庫連接池機制，並就如果以簡單的方式，實現有效地管理數據庫資源介紹相關實現技術。
2.連接池技術背景
2.1JDBC
JDBC是一個規范，遵循JDBC接口規范，各個數據庫廠家各自實現自己的驅動程序（Driver），如下圖所示：
應用在獲取數據庫連接時，需要以URL的方式指定是那種類型的Driver，在獲得特定的連接後，可按照固定的接口操作不同類型的數據庫，如： 分別獲取Statement、執行SQL獲得ResultSet等，如下面的例子 ：
import java.sql.*;
…
..DriverManager.registerDriver(
new oracle.jdbc.
driver.OracleDriver());
Connection dbConn = DriverManager.getConnection
(“jdbc:oracle:thin:@127.0.0.1:1521:
oracle”,“username”, “password” );
Statement st = dbConn.createStatement();
ResultSet rs = st.executeQuery(
“select * from demo_table” );
…
some data source operation in herers.close();
st.close();dbConn.close();
在完成數據操作後，還一定要關閉所有涉及到的數據庫資源。這雖然對應用程序的邏輯沒有任何影響，但是關鍵的操作。上面是個簡單的例子，如果攙和眾多的if-else、exception，資源的管理也難免百密一疏。如同C中的內存洩漏問題，Java系統也同樣會面臨崩潰的惡運。所以數據庫資源的管理依賴於應用系統本身，是不安全、不穩定的一種隱患。
2.2JDBC連接池
在標准JDBC對應用的接口中，並沒有提供資源的管理方法。所以，缺省的資源管理由應用自己負責。雖然在JDBC規范中，多次提及資源的關閉/回收及其他的合理運用。但最穩妥的方式，還是為應用提供有效的管理手段。所以，JDBC為第三方應用服務器（Application Server）提供了一個由數據庫廠家實現的管理標准接口：連接緩沖（connection pooling）。引入了連接池（ Connection Pool ）的概念 ，也就是以緩沖池的機制管理數據庫的資源。
JDBC最常用的資源有三類：
-Connection： 數據庫連接。
-Statement： 會話聲明。
-ResultSet： 結果集游標。
分別存在以下的關系 ：
這是一種 ‘爺-父-子’ 的關系，對Connection的管理，就是對數據庫資源的管理。舉個例子： 如果想確定某個數據庫連接（Connection）是否超時，則需要確定其（所有的）子Statement是否超時，同樣，需要確定所有相關的ResultSet是否超時；在關閉Connection前，需要關閉所有相關的Statement和ResultSet.
因此，連接池（Connection Pool）所起到的作用，不僅僅簡單地管理Connection，還涉及到 Statement和ResultSet.
2.3連接池（ConnectionPool）與資源管理
ConnectionPool以緩沖池的機制，在一定數量上限范圍內，控制管理Connection，Statement和ResultSet.任何數據庫的資源是有限的，如果被耗盡，則無法獲得更多的數據服務。
在大多數情況下，資源的耗盡不是由於應用的正常負載過高，而是程序原因。
在實際工作中，數據資源往往是瓶頸資源，不同的應用都會訪問同一數據源。其中某個應用耗盡了數據庫資源後，意味其他的應用也無法正常運行。因此，ConnectionPool的第一個任務是限制：每個應用或系統可以擁有的最大資源。也就是確定連接池的大小（PoolSize）。
ConnectionPool的第二個任務：在連接池的大小（PoolSize）范圍內，最大限度地使用資源，縮短數據庫訪問的使用周期。許多數據庫中，連接（Connection）並不是資源的最小單元，控制Statement資源比Connection更重要。以Oracle為例：
每申請一個連接（Connection）會在物理網絡（如 TCP/IP網絡）上建立一個用於通訊的連接，在此連接上還可以申請一定數量的Statement.同一連接可提供的活躍Statement數量可以達到幾百。 在節約網絡資源的同時，縮短了每次會話周期（物理連接的建立是個費時的操作）。但在一般的應用中，多數按照2.1范例操作，這樣有10個程序調用，則會產生10次物理連接，每個Statement單獨占用一個物理連接，這是極大的資源浪費。 ConnectionPool可以解決這個問題，讓幾十、幾百個Statement只占用同一個物理連接， 發揮數據庫原有的優點。
通過ConnectionPool對資源的有效管理，應用可以獲得的Statement總數到達 ：
（並發物理連接數） x （每個連接可提供的Statement數量）
例如某種數據庫可同時建立的物理連接數為 200個，每個連接可同時提供250個Statement，那麼ConnectionPool最終為應用提供的並發Statement總數為： 200 x 250 = 50，000個。這是個並發數字，很少有系統會突破這個量級。所以在本節的開始，指出資源的耗盡與應用程序直接管理有關。
對資源的優化管理，很大程度上依靠數據庫自身的JDBC Driver是否具備。有些數據庫的JDBC Driver並不支持Connection與Statement之間的邏輯連接功能，如SQLServer，我們只能等待她自身的更新版本了。
對資源的申請、釋放、回收、共享和同步，這些管理是復雜精密的。所以，ConnectionPool另一個功能就是，封裝這些操作，為應用提供簡單的，甚至是不改變應用風格的調用接口。
