JDBC 連接 MySQL 進階實戰（三）：Apache DBCP 連接池整合與 EmpDAO 重構

JDBC 連接 MySQL 進階實戰（三）：Apache DBCP 連接池整合與 EmpDAO 重構

針對上一節 DBUtility 存在的頻繁創建銷毀連接、無連接數上限、無復用機制三大痛點，本節引入 Apache Commons DBCP 2.x 實現生產級連接池，完成 ConnectionSource 重構與 EmpDAO 遷移。

一、為什麼需要連接池

二、Maven 依賴

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>commons-dbcp</groupId>
        <artifactId>commons-dbcp</artifactId>
        <version>1.4</version> <!-- 或 2.x: org.apache.commons:commons-dbcp2 -->
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>commons-pool</groupId>
        <artifactId>commons-pool</artifactId>
        <version>1.6</version>
    </dependency>
    <!-- 部分版本需額外引入 -->
    <dependency>
        <groupId>commons-collections</groupId>
        <artifactId>commons-collections</artifactId>
        <version>3.2.2</version>
    </dependency>
</dependencies>

三、擴展配置文件：db.properties

jdbc.driver=com.mysql.jdbc.Driver
jdbc.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/emp?useUnicode=true&characterEncoding=utf8
jdbc.user=wonderq
jdbc.password=root

# DBCP 連接池參數
dataSource.initialSize=10      # 初始化連接數
dataSource.minIdle=5           # 最小空閒連接
dataSource.maxIdle=20          # 最大空閒連接
dataSource.maxActive=50        # 最大活躍連接 (總上限)
dataSource.maxWait=1000        # 獲取連接超時時間 (毫秒)
dataSource.removeAbandoned=true      # 自動回收棄用連接
dataSource.removeAbandonedTimeout=60 # 棄用判定秒數
dataSource.logAbandoned=true       # 記錄棄用堆疊

四、ConnectionSource 核心實現

package dao;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;
import java.util.Properties;
import org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource;

public class ConnectionSource {
    private static BasicDataSource dataSource;

    // 私有構造器，防實例化
    private ConnectionSource() {}

    // 雙重檢查鎖單例初始化
    private static synchronized void init() {
        if (dataSource != null) return;

        Properties props = new Properties();
        try (InputStream is = ConnectionSource.class.getClassLoader().getResourceAsStream("db.properties")) {
            if (is == null) throw new RuntimeException("db.properties not found");
            props.load(is);

            BasicDataSource ds = new BasicDataSource();
            ds.setDriverClassName(props.getProperty("jdbc.driver"));
            ds.setUrl(props.getProperty("jdbc.url"));
            ds.setUsername(props.getProperty("jdbc.user"));
            ds.setPassword(props.getProperty("jdbc.password"));

            // 讀取池參數 (提供默認值)
            ds.setInitialSize(parseInt(props, "dataSource.initialSize", 10));
            ds.setMinIdle(parseInt(props, "dataSource.minIdle", 5));
            ds.setMaxIdle(parseInt(props, "dataSource.maxIdle", 20));
            ds.setMaxWait(parseLong(props, "dataSource.maxWait", 1000));
            String maxActive = props.getProperty("dataSource.maxActive");
            if (maxActive != null && !"0".equals(maxActive.trim())) {
                ds.setMaxActive(Integer.parseInt(maxActive));
            }

            // 棄用連接回收
            ds.setRemoveAbandonedOnBorrow(true);
            ds.setRemoveAbandonedTimeout(60);
            ds.setLogAbandoned(true);

            dataSource = ds;
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException("Load db.properties failed", e);
        }
    }

    private static int parseInt(Properties p, String key, int def) {
        String v = p.getProperty(key);
        return (v != null) ? Integer.parseInt(v) : def;
    }
    private static long parseLong(Properties p, String key, long def) {
        String v = p.getProperty(key);
        return (v != null) ? Long.parseLong(v) : def;
    }

    // 獲取連接 (線程安全)
    public static synchronized Connection getConnection() throws SQLException {
        if (dataSource == null) init();
        return dataSource.getConnection();
    }

    // 關閉數據源 (應用關閉時調用)
    public static void shutdown() {
        if (dataSource != null) {
            try { dataSource.close(); } catch (SQLException e) { /* ignore */ }
            dataSource = null;
        }
    }
}

五、重構 EmpDAO：使用連接池

package dao;

import java.sql.Connection;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;

public class EmpDAO {
    public void findAll() {
        Connection conn = null;
        Statement stmt = null;
        ResultSet rs = null;
        try {
            conn = ConnectionSource.getConnection();  // 從池借用
            stmt = conn.createStatement();
            rs = stmt.executeQuery("SELECT empno, ename, sal, hiredate FROM emp");

            while (rs.next()) {
                System.out.printf("%d, %s, %.2f, %s%n",
                    rs.getInt("empno"),
                    rs.getString("ename"),
                    rs.getDouble("sal"),
                    rs.getDate("hiredate"));
            }
        } catch (SQLException e) {
            throw new RuntimeException("數據庫訪問異常", e);
        } finally {
            // 關閉順序：RS -> Stmt -> Conn (歸還池)
            if (rs != null) try { rs.close(); } catch (SQLException ignore) {}
            if (stmt != null) try { stmt.close(); } catch (SQLException ignore) {}
            if (conn != null) try { conn.close(); } catch (SQLException ignore) {}
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        new EmpDAO().findAll();
        ConnectionSource.shutdown();  // 關閉池 (演示用，實際由容器管理)
    }
}

六、運行驗證與效果

輸出結果與直連模式完全一致，但底層已實現連接復用。可通過 JMX/管理端點監控池狀態：

NumActive: 1
NumIdle: 9
MaxActive: 50

七、DBCP 核心參數調優指南

八、遷移建議：DBCP 1.x → 2.x / HikariCP

• DBCP 1.x：已停止維護，存在已知併發性能瓶頸。
• DBCP 2.x：支援 JDBC 4.1+、更好併發、模塊化。
• HikariCP：現代首選，極致性能、零依賴、約 130KB，Spring Boot 2.x 默認連接池。

# HikariCP 快速上手
HikariConfig config = new HikariConfig();
config.setJdbcUrl(url);
config.setUsername(user);
config.setPassword(pass);
config.setMaximumPoolSize(20);
HikariDataSource ds = new HikariDataSource(config);
Connection conn = ds.getConnection();

總結

引入 Apache DBCP 連接池，通過 ConnectionSource 封裝池生命周期，EmpDAO 無感遷移，徹底解決「頻繁創建、數量失控、洩漏無感」三大痛點。生產環境強烈建議升級 HikariCP，享受更高吞吐、更低延遲、更簡潔配置。