在獨立Java應用程序中使用Tomcat JDBC連接池

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在需要數據訪問權限的獨立Java應用程序中使用JDBC連接池時，大多數開發人員將使用commons-dbcp或c3p0 。在本教程中，我們將討論在獨立Java應用程序中的Apache Tomcat Web容器中使用JDBC連接池。

Tomcat 7的新功能之一是tomcat-jdbc連接池，它替代了commons-dbcp連接池。下面列出了tomcat-jdbc相對于commons-dbcp和其他連接池庫的主要優點：

支持高度并發的環境和多核/ CPU系統
Commons-dbcp是單線程的，速度很慢
Commons-dbcp很復雜（超過60個類），而tomcat-jdbc核心僅包含8個類
支持異步連接檢索
XA連接支持
連接池對象公開了可以注冊用于監視目的的MBean
支持common-dbcp中的大多數屬性，以及許多增強的屬性
支持JDBC攔截器

有關配置的詳細說明和文檔，請參考Apache Tomcat網站上的官方文檔頁面。

在本教程中，我們將演示如何使用tomcat-jdbc開發簡單的獨立數據訪問Java應用程序。該應用程序將使用以下框架和庫：

Spring Framework 3.1.1
休眠4.1.3
Spring Data JPA 1.1.0
Tomcat JDBC連接池7.0.27
H2數據庫1.3.167
番石榴12.0

該示例是使用SpringSource Tool Suite開發的，可以在本文末尾下載壓縮的存檔。另一方面，本教程假定您已經對使用Spring和Hibernate開發JPA應用程序有所了解。

依存關系

項目依賴項由Maven管理。以下是項目的POM文件（pom.xml）的片段。

清單1 –項目依賴性

<properties><maven.test.failure.ignore>true</maven.test.failure.ignore><spring.framework.version>3.1.1.RELEASE</spring.framework.version><hibernate.version>4.1.3.Final</hibernate.version><spring.data.jpa.version>1.1.0.RELEASE</spring.data.jpa.version><tomcat.dbcp.version>7.0.27</tomcat.dbcp.version><h2.version>1.3.167</h2.version><slf4j.version>1.6.4</slf4j.version><log4j.version>1.2.16</log4j.version><guava.version>12.0</guava.version>
</properties><dependencies><!-- Hibernate --><dependency><groupId>org.hibernate</groupId><artifactId>hibernate-entitymanager</artifactId>       <version>${hibernate.version}</version></dependency><!-- Spring Framework --><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-context-support</artifactId><version>${spring.framework.version}</version></dependency><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-aop</artifactId><version>${spring.framework.version}</version></dependency><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-orm</artifactId><version>${spring.framework.version}</version></dependency><!-- Spring Data JPA --><dependency><groupId>org.springframework.data</groupId><artifactId>spring-data-jpa</artifactId><version>${spring.data.jpa.version}</version></dependency><!-- Tomcat DBCP --><dependency><groupId>org.apache.tomcat</groupId><artifactId>tomcat-jdbc</artifactId><version>${tomcat.dbcp.version}</version></dependency><!-- Logging --><dependency><groupId>org.slf4j</groupId><artifactId>slf4j-api</artifactId><version>${slf4j.version}</version></dependency><dependency><groupId>org.slf4j</groupId><artifactId>jcl-over-slf4j</artifactId><version>${slf4j.version}</version><scope>runtime</scope></dependency><dependency><groupId>org.slf4j</groupId><artifactId>slf4j-log4j12</artifactId><version>${slf4j.version}</version><scope>runtime</scope></dependency><dependency><groupId>log4j</groupId><artifactId>log4j</artifactId><version>${log4j.version}</version></dependency><!-- Others --><dependency><groupId>com.h2database</groupId><artifactId>h2</artifactId><version>${h2.version}</version></dependency><dependency><groupId>com.google.guava</groupId><artifactId>guava</artifactId><version>${guava.version}</version></dependency>
</dependencies>

領域對象模型

對象模型是一個簡單的聯系信息模型。每個聯系人都有其名字，姓氏和出生日期。同樣，每個聯系人將與零個或多個愛好（例如游泳，慢跑，閱讀等）相關聯。在DOM中，有兩個主要類，即Contact和Hobby類。清單2和3分別顯示了這些類的代碼清單。

清單2 – Contact類

@Entity
@Table(name = "contact")
public class Contact {private Long id;private int version;private String firstName;private String lastName;private Date birthDate;private Set<Hobby> hobbies = new HashSet<Hobby>();@Id@GeneratedValue(strategy=GenerationType.IDENTITY)@Column(name = "ID")public Long getId() {return id;}public void setId(Long id) {this.id = id;}@Version@Column(name = "VERSION")public int getVersion() {return version;}public void setVersion(int version) {this.version = version;}@Column(name = "FIRST_NAME")public String getFirstName() {return firstName;}public void setFirstName(String firstName) {this.firstName = firstName;}@Column(name = "LAST_NAME")public String getLastName() {return lastName;}public void setLastName(String lastName) {this.lastName = lastName;}@Column(name = "BIRTH_DATE")@Temporal(TemporalType.DATE)public Date getBirthDate() {return birthDate;}public void setBirthDate(Date birthDate) {this.birthDate = birthDate;} @ManyToMany@JoinTable(name = "contact_hobby_detail", joinColumns = @JoinColumn(name = "CONTACT_ID"), inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "HOBBY_ID"))public Set<hobby> getHobbies() {return this.hobbies;}public void setHobbies(Set<hobby> hobbies) {this.hobbies = hobbies;}   public String toString() {  return "Contact - Id: " + id + ", First name: " + firstName + ", Last name: " + lastName + ", Birthday: " + birthDate;}  }

清單3 – Hobby類

@Entity
@Table(name = "hobby")
public class Hobby {private String hobbyId;private Set<Contact> contacts = new HashSet<Contact>();public Hobby() {}public Hobby(String hobbyId) {this.hobbyId = hobbyId;}public Hobby(String hobbyId, Set<Contact> contacts) {this.hobbyId = hobbyId;this.contacts = contacts;}@Id@Column(name = "HOBBY_ID")public String getHobbyId() {return this.hobbyId;}public void setHobbyId(String hobbyId) {this.hobbyId = hobbyId;}@ManyToMany@JoinTable(name = "contact_hobby_detail", joinColumns = @JoinColumn(name = "HOBBY_ID"), inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "CONTACT_ID"))public Set<Contact> getContacts() {return this.contacts;}public void setContacts(Set<Contact> contacts) {this.contacts = contacts;} }

在清單2和3中，注意到Contact和Hobby類之間存在多對多關系。

數據庫架構

在本教程中，我們將使用H2內存數據庫。有3個表：

聯系人：該表存儲聯系人信息
HOBBY：該表存儲可用于該應用程序的興趣愛好列表
CONTACT_HOBBY_DETAIL：對Contact和Hobby類之間的多對多關系進行建模

清單4和5分別顯示了數據庫模式創建腳本和測試數據填充腳本的內容。

清單4 –數據庫模式創建腳本（schema.sql）

DROP TABLE IF EXISTS CONTACT;CREATE TABLE CONTACT (ID INT NOT NULL AUTO_INCREMENT,FIRST_NAME VARCHAR(60) NOT NULL,LAST_NAME VARCHAR(40) NOT NULL,BIRTH_DATE DATE,VERSION INT NOT NULL DEFAULT 0,UNIQUE UQ_CONTACT_1 (FIRST_NAME, LAST_NAME),PRIMARY KEY (ID)
);CREATE TABLE HOBBY (HOBBY_ID VARCHAR(20) NOT NULL,PRIMARY KEY (HOBBY_ID)
);CREATE TABLE CONTACT_HOBBY_DETAIL (CONTACT_ID INT NOT NULL,HOBBY_ID VARCHAR(20) NOT NULL,PRIMARY KEY (CONTACT_ID, HOBBY_ID),CONSTRAINT FK_CONTACT_HOBBY_DETAIL_1 FOREIGN KEY (CONTACT_ID)REFERENCES CONTACT (ID) ON DELETE CASCADE,CONSTRAINT FK_CONTACT_HOBBY_DETAIL_2 FOREIGN KEY (HOBBY_ID)REFERENCES HOBBY (HOBBY_ID)
);

清單5 –測試數據填充腳本（test-data.sql）

insert into contact (first_name, last_name, birth_date) values ('Clarence', 'Ho', '1980-07-30');
insert into contact (first_name, last_name, birth_date) values ('Scott', 'Tiger', '1990-11-02');insert into hobby (hobby_id) values ('Swimming');
insert into hobby (hobby_id) values ('Jogging');
insert into hobby (hobby_id) values ('Programming');
insert into hobby (hobby_id) values ('Movies');
insert into hobby (hobby_id) values ('Reading');insert into contact_hobby_detail(contact_id, hobby_id) values (1, 'Swimming');
insert into contact_hobby_detail(contact_id, hobby_id) values (1, 'Movies'); 
insert into contact_hobby_detail(contact_id, hobby_id) values (2, 'Swimming');

服務層

在服務層中，存在2個接口：

ContactService：提供用于訪問聯系信息的服務
HobbyService：提供用于訪問愛好信息的服務

清單6和7分別顯示了ContactService和HobbyService接口。

清單6 – ContactService接口

public interface ContactService {public List<Contact> findAll();public Contact findById(Long id);public Contact save(Contact contact);}

清單7 – HobbyService接口

public interface HobbyService {public List<Hobby> findAll();}

彈簧配置

讓我們看一下Spring配置。清單8顯示了數據源，事務和JPA配置。

清單8 – Spring JPA配置（datasource-tx-jpa.xml）

<!--Tomcat JDBC connection pool configutation -->
<bean id="dataSource" class="org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSource"><property name="driverClassName" value="org.h2.Driver" /><property name="url" value="jdbc:h2:mem:testdb" /><property name="username" value="sa" /><property name="password" value="" />
</bean><!--Intialize the database schema with test data -->
<jdbc:initialize-database data-source="dataSource"><jdbc:script location="classpath:schema.sql"/><jdbc:script location="classpath:test-data.sql"/>
</jdbc:initialize-database><bean id="transactionManager" class="org.springframework.orm.jpa.JpaTransactionManager"><property name="entityManagerFactory" ref="emf"/>
</bean><tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager" /><bean id="emf" class="org.springframework.orm.jpa.LocalContainerEntityManagerFactoryBean"><property name="dataSource" ref="dataSource" /><property name="jpaVendorAdapter"><bean class="org.springframework.orm.jpa.vendor.HibernateJpaVendorAdapter"/></property><property name="packagesToScan" value="com.skywidesoft.tomcat.dbcp.tutorial.domain"/><property name="jpaProperties"><props><prop key="hibernate.dialect">org.hibernate.dialect.H2Dialect</prop><prop key="hibernate.max_fetch_depth">3</prop><prop key="hibernate.jdbc.fetch_size">50</prop><prop key="hibernate.jdbc.batch_size">10</prop><prop key="hibernate.show_sql">true</prop></props></property>
</bean>?<context:annotation-config/><!--Spring Data JPA Repository Configuration -->
<jpa:repositories base-package="com.skywidesoft.tomcat.dbcp.tutorial.repository"entity-manager-factory-ref="emf"transaction-manager-ref="transactionManager"/>

下面列出了清單8中配置的一些要點：

對于dataSource bean，使用org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSource類為基礎連接提供JDBC DataSource接口。您將看到配置與使用commons-dbcp基本上相同。
<jdbc：initialize-database>標記是Spring 3.1對使用數據庫架構和測試數據初始化數據庫的支持
<jpa：repositories>標記用于配置Spring Data JPA的存儲庫抽象。

清單9顯示了Spring應用程序上下文配置。

清單9 – Spring應用程序上下文（app-context.xml）

<import resource="classpath:datasource-tx-jpa.xml"/><context:component-scan base-package="com.skywidesoft.tomcat.dbcp.tutorial.service.jpa"/>

Spring Data JPA存儲庫抽象

Spring Data JPA的存儲庫抽象為開發基于JPA的數據訪問應用程序提供了一種簡化的方法。有關詳細信息，請訪問項目網站。存儲庫抽象層是使用Java界面開發的。清單10和11分別顯示了ContactRepository和HobbyRepository接口的代碼清單。

清單10 – ContactRepository接口

public interface ContactRepository extends CrudRepository<Contact, Long>{}

清單11 – HobbyRepository接口

public interface HobbyRepository extends CrudRepository<Hobby, String>{}

請注意，該接口只是擴展了Spring Data Common的CrudRepository <T，ID>接口，該接口已經提供了常見的數據訪問操作（例如findAll，findOne，保存，刪除等）。

JPA實施類

下一步是開發清單6和7中的服務層接口的JPA實現。這些類采用Spring Framework的注解用于Spring bean聲明，依賴項的自動裝配和事務需求等。清單12和13顯示了ContactServiceImpl和HobbyServiceImpl類。

清單12 – ContactServiceImpl類

@Service("contactService")
@Repository
@Transactional
public class ContactServiceImpl implements ContactService {final static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ContactServiceImpl.class);@Autowiredprivate ContactRepository contactRepository;@Transactional(readOnly=true)public List<Contact> findAll() {logger.info("Finding all contacts");return Lists.newArrayList(contactRepository.findAll());}@Transactional(readOnly=true)public Contact findById(Long id) {return contactRepository.findOne(id);}public Contact save(Contact contact) {return contactRepository.save(contact);}}

清單13 – HobbyServiceImpl類

@Service("hobbyService")
@Repository
@Transactional
public class HobbyServiceImpl implements HobbyService {@Autowiredprivate HobbyRepository hobbyRepository;@Transactional(readOnly=true)public List<Hobby> findAll() {return Lists.newArrayList(hobbyRepository.findAll());}}

測試中

讓我們看看實際的應用程序。清單14顯示了ContactServiceTest類，該類僅從app-context.xml文件中引導Spring應用程序上下文，查找contactService bean，并調用findAll操作以從數據庫中檢索所有聯系人。

清單14 – ContactServiceTest類

public class ContactServiceTest {public static void main(String[] args) {GenericXmlApplicationContext ctx = new GenericXmlApplicationContext();ctx.load("classpath:app-context.xml");ctx.refresh();ContactService contactService = ctx.getBean("contactService", ContactService.class);List<Contact> contacts = contactService.findAll(); for (Contact contact: contacts) {System.out.println(contact);}  }}

運行上面的類將在控制臺輸出窗口中產生以下輸出（省略了其他不相關的輸出）：

2012-05-25 13:35:43,552 INFO [com.skywidesoft.tomcat.dbcp.tutorial.service.jpa.ContactServiceImpl] - <Finding all contacts> contact0_.BIRTH_DATE as BIRTH2_0_, contact0_.FIRST_NAME as FIRST3_0_,

從上面的輸出中，您可以看到從數據庫中正確檢索了由test-data.sql腳本填充的聯系信息。

結論

本教程介紹了如何在獨立的Java應用程序中使用Tomcat的JDBC連接池。 Tomcat的JDBC連接池替代了commons-dbcp連接池，提供了更快，功能更豐富的JDBC連接池解決方案。它的簡潔設計，高性能，對高度并發環境的支持以及多核/ cpu系統使其成為Tomcat Web容器和獨立Java應用程序環境中的JDBC連接池提供程序的極具吸引力的選擇。

下載完整的Eclipse Maven Project 。

參考：來自我們的W4G合作伙伴 Clarence Ho的 獨立Java應用程序中的Tomcat JDBC連接池使用 。

Clarence Ho是APress的Pro Spring 3的主要作者。借助Pro Spring 3 ，您將學習Spring的基礎知識和核心主題，并獲得作者關于遠程處理， Hibernate和EJB的見解和實際經驗。除了基礎知識之外，您還將學習如何利用Spring框架構建企業Java應用程序的各個層或部分，例如事務，Web和表示層，部署等。完整的示例應用程序使您可以應用本書中介紹的許多技術，并了解它們如何協同工作。

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