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为什么需要数据库连接池？

在传统的 JDBC 编程中，每次执行 SQL 语句都需要经历以下步骤：

（图片来源网络，侵删）

加载驱动
建立连接 (DriverManager.getConnection())
执行 SQL
关闭连接

这个过程非常耗时，尤其是建立连接，如果高并发场景下，大量用户同时请求,频繁地创建和销毁连接会导致：

性能低下：连接创建和销毁的开销巨大。
资源浪费：数据库能同时处理的连接数是有限的，大量连接请求会耗尽数据库资源,导致系统崩溃。

数据库连接池 就是为了解决这个问题而生的，它像一个“连接仓库”，在应用启动时就预先创建好一批数据库连接，并将它们存放在池中，当需要执行 SQL 时，直接从池中获取一个可用连接，用完后再归还给池，而不是销毁，这样就避免了频繁创建和销毁连接的开销,极大地提升了性能。

主流 Java 数据库连接池

目前最主流、性能最优的连接池是 HikariCP，还有一些经典的选择，如 Druid 和 C3P0。

连接池	特点	推荐度
HikariCP	性能极高，代码简洁，稳定可靠，是目前事实上的标准。	⭐⭐⭐⭐⭐ (首选)
Druid	性能优秀，功能强大，自带监控、统计、防 SQL 注入等功能。	⭐⭐⭐⭐ (功能首选)
C3P0	老牌连接池，稳定，但性能相对 HikariCP 和 Druid 稍差。	⭐⭐ (不推荐新项目)

下面我们将重点介绍 HikariCP 和 Druid 的使用方法。

（图片来源网络，侵删）

准备工作：添加 MySQL 驱动依赖

无论使用哪个连接池，你都需要先添加 MySQL 的 JDBC 驱动依赖，如果你的项目使用 Maven，在 pom.xml 中添加以下依赖：

<!-- MySQL JDBC 驱动 -->
<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    <version>8.0.28</version> <!-- 建议使用较新版本 -->
</dependency>

使用 HikariCP (推荐)

HikariCP 的配置非常简单,性能极佳。

添加 HikariCP 依赖

在 pom.xml 中添加：

<!-- HikariCP 连接池 -->
<dependency>
    <groupId>com.zaxxer</groupId>
    <artifactId>HikariCP</artifactId>
    <version>5.0.1</version> <!-- 建议使用较新版本 -->
</dependency>

创建 HikariConfig 配置对象并初始化连接池

HikariCP 提供了两种配置方式：Java 代码配置和配置文件（如 properties 或 yml），推荐使用配置文件,更易于管理。

（图片来源网络，侵删）

使用 properties 文件

在 src/main/resources 目录下创建 db.properties 文件：

# 数据库连接信息
jdbcUrl=jdbc:mysql://localhost:3306/your_database?useSSL=false&serverTimezone=UTC&characterEncoding=utf8
username=root
password=your_password
# 连接池配置
# 最小空闲连接数
minimum-idle=5
# 连接池最大连接数
maximum-pool-size=15
# 连接在池中最大存活时间，0表示永久存活
max-lifetime=1800000 # 30分钟
# 空闲连接最大存活时间，0表示永不丢弃
idle-timeout=600000  # 10分钟

在 Java 代码中加载配置并创建连接池：

import com.zaxxer.hikari.HikariConfig;
import com.zaxxer.hikari.HikariDataSource;
import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;
import java.io.InputStream;
import java.util.Properties;
public class HikariCPUtil {
    private static HikariDataSource dataSource;
    static {
        try (InputStream is = HikariCPUtil.class.getClassLoader().getResourceAsStream("db.properties")) {
            Properties props = new Properties();
            props.load(is);
            HikariConfig config = new HikariConfig();
            config.setJdbcUrl(props.getProperty("jdbcUrl"));
            config.setUsername(props.getProperty("username"));
            config.setPassword(props.getProperty("password"));
            config.setMinimumIdle(Integer.parseInt(props.getProperty("minimum-idle")));
            config.setMaximumPoolSize(Integer.parseInt(props.getProperty("maximum-pool-size")));
            config.setMaxLifetime(Long.parseLong(props.getProperty("max-lifetime")));
            config.setIdleTimeout(Long.parseLong(props.getProperty("idle-timeout")));
            dataSource = new HikariDataSource(config);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("Failed to initialize HikariCP connection pool", e);
        }
    }
    // 获取连接
    public static Connection getConnection() throws SQLException {
        return dataSource.getConnection();
    }
    // 关闭连接池 (通常在应用关闭时调用)
    public static void closeDataSource() {
        if (dataSource != null && !dataSource.isClosed()) {
            dataSource.close();
        }
    }
}

纯 Java 代码配置

import com.zaxxer.hikari.HikariConfig;
import com.zaxxer.hikari.HikariDataSource;
import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;
public class HikariCPUtil_Code {
    private static HikariDataSource dataSource;
    static {
        HikariConfig config = new HikariConfig();
        config.setJdbcUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/your_database?useSSL=false&serverTimezone=UTC&characterEncoding=utf8");
        config.setUsername("root");
        config.setPassword("your_password");
        config.setMinimumIdle(5);
        config.setMaximumPoolSize(15);
        config.setMaxLifetime(1800000);
        config.setIdleTimeout(600000);
        dataSource = new HikariDataSource(config);
    }
    public static Connection getConnection() throws SQLException {
        return dataSource.getConnection();
    }
}

使用连接池进行数据库操作

import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
public class UserDao {
    public String findUserNameById(int id) {
        String sql = "SELECT username FROM users WHERE id = ?";
        Connection connection = null;
        PreparedStatement pstmt = null;
        ResultSet rs = null;
        String username = null;
        try {
            // 1. 从连接池获取连接
            connection = HikariCPUtil.getConnection();
            // 2. 创建 PreparedStatement
            pstmt = connection.prepareStatement(sql);
            pstmt.setInt(1, id);
            // 3. 执行查询
            rs = pstmt.executeQuery();
            if (rs.next()) {
                username = rs.getString("username");
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 4. 关闭资源 (非常重要！)
            // 注意：这里不是关闭连接，而是将连接归还给连接池
            try {
                if (rs != null) rs.close();
                if (pstmt != null) pstmt.close();
                // connection.close(); // 千万不要调用这个！
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return username;
    }
}

使用 Druid

Druid 由阿里巴巴开源，除了高性能外,还提供了强大的监控功能。

添加 Druid 依赖

在 pom.xml 中添加：

<!-- Druid 连接池 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>druid</artifactId>
    <version>1.2.16</version> <!-- 建议使用较新版本 -->
</dependency>

创建 DruidDataSource 配置并初始化连接池

同样,推荐使用配置文件。

在 src/main/resources 目录下创建 db.properties 文件：

# 数据库连接信息
jdbcUrl=jdbc:mysql://localhost:3306/your_database?useSSL=false&serverTimezone=UTC&characterEncoding=utf8
username=root
password=your_password
# 连接池配置
initialSize=5
minIdle=5
maxActive=15
maxWait=60000
timeBetweenEvictionRunsMillis=60000
minEvictableIdleTimeMillis=300000
validationQuery=SELECT 1
testWhileIdle=true
testOnBorrow=false
testOnReturn=false
poolPreparedStatements=true
maxPoolPreparedStatementPerConnectionSize=20

在 Java 代码中加载配置并创建连接池：

import com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource;
import com.alibaba.druid.pool.DruidDataSourceFactory;
import javax.sql.DataSource;
import java.io.InputStream;
import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;
import java.util.Properties;
public class DruidUtil {
    private static DataSource dataSource;
    static {
        try (InputStream is = DruidUtil.class.getClassLoader().getResourceAsStream("db.properties")) {
            Properties props = new Properties();
            props.load(is);
            dataSource = DruidDataSourceFactory.createDataSource(props);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("Failed to initialize Druid connection pool", e);
        }
    }
    public static Connection getConnection() throws SQLException {
        return dataSource.getConnection();
    }
    public static DataSource getDataSource() {
        return dataSource;
    }
    public static void closeDataSource() {
        if (dataSource instanceof DruidDataSource) {
            ((DruidDataSource) dataSource).close();
        }
    }
}

使用 Druid 的监控功能 (Druid 的特色)

Druid 提供了一个内置的监控页面，非常方便查看 SQL 执行情况、连接池状态等。

import com.alibaba.druid.support.http.StatViewServlet;
import com.alibaba.druid.support.http.WebStatFilter;
import javax.servlet.annotation.WebFilter;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
// 如果使用 Spring Boot，通常通过配置类来注册 Servlet 和 Filter
// 如果是原生 Servlet 项目，可以这样配置
// 监控页面 Servlet
@WebServlet(urlPatterns = "/druid/*", name = "druidStatViewServlet")
public class DruidStatViewServlet extends StatViewServlet {
    // ... 省略
}
// 监控 Filter
@WebFilter(urlPatterns = "/*", filterName = "druidWebStatFilter")
public class DruidWebStatFilter extends WebStatFilter {
    // ... 省略
}

访问 http://yourserver:port/your-app/druid/index.html 即可看到监控页面。

最佳实践与总结

选择 HikariCP：对于绝大多数新项目，HikariCP 是首选，它的性能是业界标杆，配置简单,稳定可靠。
单例模式：连接池对象应该是全局唯一的,通常使用静态变量和静态代码块来初始化。
资源管理：Connection, PreparedStatement, ResultSet 等资源必须在使用后关闭，最好在 finally 块中关闭。切记不要调用 connection.close() 来关闭连接，而是要关闭 Statement 和 ResultSet，连接会自动归还给池。
配置调优：maximum-pool-size (最大连接数) 和 minimum-idle (最小空闲连接数) 是最重要的两个参数，需要根据你的应用并发量和数据库服务器的承受能力来调整，一个经验法则是：maximum-pool-size = (核心数 * 2) + 有效磁盘数。
整合 Spring/Spring Boot：在实际开发中，我们很少手动创建连接池，通常使用 Spring 或 Spring Boot 框架，它们会自动配置和管理连接池，你只需要在 application.properties 或 application.yml 文件中配置连接信息即可，框架会自动为你创建并注入 DataSource bean。

在 Spring Boot 中,你只需要配置：

# application.properties
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/your_db
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=your_password
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
# Spring Boot 2.x 默认使用 HikariCP
# 可以通过 spring.datasource.type 指定为其他连接池，如 com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource

Spring Boot 会自动根据这些属性创建一个 HikariCP 连接池，并将其注入到需要 @Autowired DataSource dataSource; 的地方，这是最推荐、最简单的方式。

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为什么需要数据库连接池？

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准备工作：添加 MySQL 驱动依赖

使用 HikariCP (推荐)

添加 HikariCP 依赖

创建 HikariConfig 配置对象并初始化连接池

使用连接池进行数据库操作

使用 Druid

添加 Druid 依赖

创建 DruidDataSource 配置并初始化连接池

使用 Druid 的监控功能 (Druid 的特色)

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使用 HikariCP (推荐)

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使用 Druid

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创建 DruidDataSource 配置并初始化连接池

使用 Druid 的监控功能 (Druid 的特色)

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