首页 > 编程语言 >在Java中常见的池化技术

在Java中常见的池化技术

时间:2024-08-24 10:23:53浏览次数:9  
标签:Java 创建 数据库 常见 池化 线程 连接 连接池

什么是池化技术

池化技术的原理可以用一个生活中的比喻来理解。
 
想象有一个图书馆,里面有很多人需要借书和还书。如果没有任何管理措施,每次有人借书时,图书馆管理员都要去仓库找一本新的书拿出来给读者,等读者还书时,管理员又要把书放回仓库。这样的过程非常耗时耗力,而且仓库里的书可能会被频繁地拿进拿出,容易损坏。
 
现在引入了一个“书池”的概念,就相当于池化技术中的资源池。图书馆提前准备好一定数量的书放在这个“书池”中。当有人来借书时,管理员直接从“书池”中拿出一本书给读者,这个过程非常快,因为书已经准备好了。当读者还书时,书也不是直接放回仓库,而是先放回“书池”,供下一个读者使用。
 
在软件系统中,池化技术的原理类似。以数据库连接池为例,数据库连接就相当于图书馆里的书。没有连接池时,每次需要访问数据库,都要创建一个新的数据库连接,这就像每次有人借书都要去仓库找一本新书一样,非常耗时。而有了数据库连接池,就提前创建好一定数量的数据库连接放在连接池中。当程序需要访问数据库时,直接从连接池中获取一个可用的连接,这就像从“书池”中拿一本书一样快速。使用完毕后,将连接归还到连接池中,而不是直接关闭连接,供下一次使用。
 
线程池也是类似的道理。线程就像图书馆里的工作人员,没有线程池时,每次有任务就需要新招聘一个工作人员(创建一个新线程),任务完成后又要解雇这个工作人员(销毁线程),成本很高。而有了线程池,提前准备好一定数量的工作人员(线程),当有任务时,直接分配一个工作人员去处理任务,任务完成后工作人员回到池中等待下一个任务,提高了效率和资源利用率。

常见的池化技术有以下几种:

 一、数据库连接池

 1. 功能特点:

 - 管理数据库连接的创建、分配和回收。

- 减少创建和销毁数据库连接的开销,提高数据库访问性能。

- 可以设置连接池的最大连接数、最小连接数、连接超时时间等参数,以适应不同的应用场景。

2. 常见实现:

 - HikariCP:被广泛认为是性能非常高的数据库连接池,具有快速的连接建立时间和低内存占用。在 Spring Boot 中可以很方便地集成,只需要在项目依赖中添加 HikariCP 的库,并在配置文件中进行相应的配置即可。

- C3P0:一个比较老牌的数据库连接池,提供了丰富的配置选项和功能。它支持多种数据库,并且可以通过配置文件进行详细的参数设置。

- Druid:阿里巴巴开发的数据库连接池,除了基本的连接管理功能外,还提供了强大的监控和扩展功能,可以实时监控数据库连接的使用情况,以及进行 SQL 拦截和分析等。

 二、线程池

 1. 功能特点:

 - 管理线程的创建、分配和回收。

- 避免频繁地创建和销毁线程带来的系统开销,提高线程的利用率。

- 可以控制并发线程的数量,防止过多的线程导致系统资源耗尽和性能下降。

2. 常见实现:

 - Java 内置线程池( java.util.concurrent.Executors ):Java 提供了一些内置的线程池创建方法,如 newFixedThreadPool (创建固定大小的线程池)、 newCachedThreadPool (创建可缓存的线程池,根据需要创建新线程,但会重用先前构造的线程)、 newScheduledThreadPool (创建可定时执行任务的线程池)等。这些线程池可以满足不同的应用场景需求。

- Spring 异步任务执行器( org.springframework.core.task.AsyncTaskExecutor ):在 Spring 框架中,可以使用异步任务执行器来实现线程池的功能。Spring 提供了多种异步任务执行器的实现,如 SimpleAsyncTaskExecutor (简单的异步任务执行器,每次执行任务都会创建一个新线程)、 ThreadPoolTaskExecutor (基于 Java 内置线程池的实现,可以进行更详细的配置)等。

 三、对象池

 1. 功能特点:

 - 管理对象的创建、分配和回收。

- 对于创建成本较高的对象,可以通过对象池来重复利用,提高性能。

- 可以控制对象的数量,避免过多的对象占用系统资源。

2. 常见实现:

 - Commons Pool:Apache Commons 提供的通用对象池实现。可以用于管理各种类型的对象,支持自定义对象的创建和回收策略。通过配置对象池的参数,可以控制对象的最大数量、最小数量、空闲时间等。

- BoneCP:一个数据库连接池,但也提供了对象池的功能。可以用于管理数据库连接对象以及其他自定义对象。它具有高性能和可配置性强的特点。

 四、连接池(如网络连接池、Redis 连接池等)

 1. 网络连接池:

 - 功能特点:管理网络连接的创建和回收,减少建立网络连接的时间开销。对于频繁进行网络通信的应用,可以提高性能和稳定性。

- 常见实现:一些网络框架可能会提供自己的连接池实现,例如在使用 HTTP 客户端进行大量网络请求时,可以使用连接池来管理 HTTP 连接。

2. Redis 连接池:

 - 功能特点:管理与 Redis 服务器的连接。由于建立和断开与 Redis 的连接也有一定的开销,使用连接池可以提高对 Redis 的访问效率。

- 常见实现:在使用 Redis 客户端库时,通常会提供连接池的配置选项。例如 Jedis 是一个常用的 Java Redis 客户端,它可以通过配置连接池参数来使用连接池功能。

在 Spring 中,池化技术主要有以下好处:

 一、资源高效利用

 1. 减少资源创建和销毁开销:对于一些资源的创建和销毁是比较耗费时间和系统资源的操作,例如数据库连接、线程等。使用池化技术可以重复利用已经创建好的资源,避免频繁地创建和销毁资源,从而大大减少了系统开销。

 - 以数据库连接池为例,每次建立数据库连接都需要进行网络通信、身份验证等操作,这些操作可能会消耗几百毫秒甚至更长时间。而通过连接池,应用程序可以直接从池中获取已经建立好的连接,无需重复进行这些耗时的操作。

- 对于线程池,创建和销毁线程也需要一定的系统资源和时间。如果频繁地创建和销毁线程,会导致系统性能下降。使用线程池可以重复利用线程,提高线程的利用率。

2. 提高系统响应速度:由于可以快速获取到可用资源,无需等待资源的创建过程,因此可以显著提高系统的响应速度。

 - 当一个请求需要访问数据库时,如果没有连接池,可能需要等待数据库连接的建立过程,这会导致请求的响应时间变长。而有了连接池,请求可以立即从池中获取连接,快速执行数据库操作并返回结果,从而提高了系统的响应速度。

 二、资源管理和控制

 1. 限制资源数量:池化技术可以对资源的数量进行限制,避免无限制地创建资源导致系统资源耗尽。

 - 例如,线程池可以设置最大线程数量,当请求数量超过线程池的容量时,多余的请求可以排队等待或者采取其他策略,而不是无限制地创建新线程,从而避免了系统因过多线程而导致的性能下降甚至崩溃。

- 数据库连接池也可以设置最大连接数量,防止过多的数据库连接占用数据库服务器的资源。

2. 资源分配和回收的自动化管理:池化技术通常会自动管理资源的分配和回收,无需开发者手动进行资源的创建和释放操作,降低了开发难度和出错的可能性。

 - 开发者只需要从池中获取资源,使用完毕后将资源归还给池即可,池会自动进行资源的清理和维护工作。

- 这种自动化管理可以确保资源的正确使用和释放,避免资源泄漏等问题。

 三、可扩展性和适应性

 1. 适应不同负载情况:通过调整池的大小和参数,可以适应不同的负载情况。在高负载时,可以增加池的容量以满足更多的资源需求;在低负载时,可以适当减小池的容量以节省系统资源。

 - 例如,在系统负载高峰期,可以动态增加线程池的线程数量或者数据库连接池的连接数量,以提高系统的并发处理能力;在负载较低时,可以减少池的容量,避免资源浪费。

2. 易于扩展和集成:池化技术通常具有良好的可扩展性和集成性,可以与其他技术和框架配合使用。

 - 例如,Spring 中的数据库连接池可以与各种数据库驱动和 ORM 框架集成,方便开发者进行数据库操作。线程池也可以与 Spring 的异步任务执行框架结合使用,实现高效的异步处理。

 总之,在 Spring 中使用池化技术可以提高资源的利用效率、管理资源的分配和回收、提高系统的响应速度和可扩展性,是一种非常有效的资源管理方式。

 

 

标签:Java,创建,数据库,常见,池化,线程,连接,连接池
From: https://blog.csdn.net/m0_57836225/article/details/141476690

相关文章

  • 基于Java+Vue的采购管理系统:提高决策效率(项目代码)
        前言:采购管理系统是一个综合性的管理平台,旨在提高采购过程的效率、透明度,并优化供应商管理。以下是对各个模块的详细解释:一、供应商准入供应商注册:供应商通过在线平台进行注册,填写基本信息和资质文件。资质审核:系统对供应商提交的资质文件进行自动或人工审核,确保......
  • 009java jsp SSM springboot月度员工绩效考核管理系统绩效指标管理(源码+文档+PPT+任务
     项目技术:Springboot+Maven+Vue等等组成,B/S模式+Maven管理等等。环境需要1.运行环境:最好是javajdk1.8,我们在这个平台上运行的。其他版本理论上也可以。2.IDE环境:IDEA,Eclipse,Myeclipse都可以。推荐IDEA;3.tomcat环境:Tomcat7.x,8.x,9.x版本均可4.硬件环境:window......
  • 015java jsp SSM springboot在线视频课程教育学习平台系统(源码+文档+PPT+开题+运行视
     项目技术:Springboot+Maven+Vue等等组成,B/S模式+Maven管理等等。环境需要1.运行环境:最好是javajdk1.8,我们在这个平台上运行的。其他版本理论上也可以。2.IDE环境:IDEA,Eclipse,Myeclipse都可以。推荐IDEA;3.tomcat环境:Tomcat7.x,8.x,9.x版本均可4.硬件环境:window......
  • Java 12 新特性—Switch 表达式
    作者简介:大家好,我是smart哥,前中兴通讯、美团架构师,现某互联网公司CTO联系qq:184480602,加我进群,大家一起学习,一起进步,一起对抗互联网寒冬学习必须往深处挖,挖的越深,基础越扎实!阶段1、深入多线程阶段2、深入多线程设计模式阶段3、深入juc源码解析阶段4、深入jdk其余源码解析......
  • Java 12 新特性—新增 String API
    作者简介:大家好,我是smart哥,前中兴通讯、美团架构师,现某互联网公司CTO联系qq:184480602,加我进群,大家一起学习,一起进步,一起对抗互联网寒冬学习必须往深处挖,挖的越深,基础越扎实!阶段1、深入多线程阶段2、深入多线程设计模式阶段3、深入juc源码解析阶段4、深入jdk其余源码解析......
  • 7-常见的激活函数
    1、Relu函数2、sigmoid函数3、tanh函数......
  • 基于java教师课堂教学质量评价系统设计与实现
    课题背景高等学校的根本任务是培养人才,课堂教学是高校完成人才培养的重要环节,因此,教师教学质量的高低对学生掌握和运用知识的程度有着密不可分的作用,为了保证教师的教学质量,教学评价成为了各高校衡量教师教学质量的重要方式之一。目前,教师“听课”和学生“学期末教师课程评......
  • Java实现MQTT通信(发布订阅消息)
    文章目录前言一、相关pom依赖二、相关代码1.MQTT工具类2.MQTT回调函数3.订阅消息4.发布消息三、安装mosquitto1.mosquitto简介2.下载四、安装MQTT.fx1.MQTT.fx简介2.下载3.使用五、java订阅消息六、java发布消息前言MQTT是一种轻量级的物联网通信协议,基于客户端-......
  • java计算机毕业设计智慧社区养老服务系统(开题+程序+论文)
    本系统(程序+源码)带文档lw万字以上 文末可获取一份本项目的java源码和数据库参考。系统程序文件列表开题报告内容研究背景随着人口老龄化趋势的加剧,传统的家庭养老模式面临前所未有的挑战。智慧社区养老服务系统的应运而生,正是响应了这一社会变迁的迫切需求。在快节奏的现......
  • java计算机毕业设计校园摄影爱好者交流网站设计(开题+程序+论文)
    本系统(程序+源码)带文档lw万字以上 文末可获取一份本项目的java源码和数据库参考。系统程序文件列表开题报告内容研究背景随着数字技术的飞速发展,摄影艺术在校园内日益普及,成为学生们记录生活、表达情感、探索美的重要方式。然而,尽管校园内不乏才华横溢的摄影爱好者,但他们......