Research on Connecting Technology to WEB Database Based on JSP

Zhenqi Wang Computer Technology Department NORTH CHINA ELECTRIC POWER UNIVERSITY Baoding, China w-zhenqi@ncepu.edu.cn

Mei Yan Computer Technology Department NORTH CHINA ELECTRIC POWER UNIVERSITY Baoding, China yanmeimm@126.com

Abstract—JSP technology a Web technology for development which is based on Java Servlet and the whole Java System, and the use of this technology can create dynamic Website which is advanced, safe, fast, and cross-platform. We will need JDBC to access background databases by dynamic pages, but we will need to use database connection pool when you want to access the background databases quickly. This paper analyzes the main two methods on database operations, which are directly connected to the database based on JDBC and database connection pool techniques.

Keywords-JSP; database; database access mechanism; JDBC; connection pool; API

I.INTRODUCTION

As the rapid development of the network applications and e-commerce, the join operations between Web site and databases operations become more and more complex. Generally, the operation of an access database is divided into three steps which include connection establishment, and operations implemented, disconnect. In the B/S systems structure, each dynamic page and application system will access frequently the database, so there will be a great many of requests for database operations, and then the efficiency of system performance becomes very low which affects the response speed and service quality of users. It is necessary to use the programming language which runs faster and the technology which can improve the efficiency of database access.

The appearance of Java and JSP technologies has opened up a new path for the construction of the site. JSP is a new generation site development language which is based on Java technology and released by Sun company, and is also a technology for develop the Web daemon. The JSP can complete the powerful sites programming, especially for Web database access operations which supported by Java Bean and Servlet. As a site development language, JSP has many unique advantages which include fast running speed, high security, easy to expand and others which other development languages (such as the ASP) can not compare.

In addition, almost all platforms support Java, JSP and Java Bean. The connection between JSP and database typically use JDBC (Java Database Connectivity) directly connected to the database and connection pool technology. This paper mainly describes the basic principles and techniques which access Web database by the use of JSP technology.

II. INTRODUCTION OF JSP TECHNOLOGY

A. The Introduction of JSP

JSP technology is a Web development technology which based on Java Servlet and the whole Java System, and make the use of this technology can create advanced, safe, fast, and cross-platform dynamic Web sites. It can build a JSP page by adding Java program section and JSP tag to a traditional Web page HTML file. When Web server receives the requests for Web pages, the first thing to do is to implement the program fragment and then return the implementation results to the customer in the format of HTML. The program fragments can operate the database, re-oriented websites, sending E-mail and so on, which is the dynamic web needed features.

Similar to Microsofts ASP technology, JSP also extends the HTML tags which can be distinguish and interpret and execute by the JSP engine which is involved in the server which support JSP. JSP pages are stored in the server in the form of “.jsp” files, when the server receives the clientsrsquo; requests for a JSP page, the JSP engine will convert the contents of the JSP page into a server source codes which only include Java language, then compile into Servlet byte codes, finally return the results implemented by the Servlet to the browser [1].

Generally, there are tow ways to develop dynamic Web pages by JSP: the one is embedded Java programs directly into HTML pages, which is equivalent to write directly the Servlet source codes in HTML pages; the other way is to call Java Bean in the JSP pages to make full use of power functions of Java Bean. B. The Introduction of Java Bean

Java Bean technology is a kind of software components which can reusable and cross-platform, so the software developers can use it to encapsulate business logic, and well implement business logic to separate from the client operations, so the system is more flexible and applicable. Its working principle is to encapsulate the basic operation logic of the database in the Java Bean package, and implement the connection of the database by calling JSP.

III. THE WEB DATABASE TECNOLOGY BASED ON

JDBC

A. The Introduction of JDBC

JDBC (Java DataBase Connectivity) is the combination of Java and SQL and database system independent of the specific application programming interfaces. JDBC is a SQL statement for the implementation of Java API, which consists of a set of written using Java classes and interfaces, can provide unified access to multiple relational databases, and its main functions are to establish a database connection, send SQL to the database Statements and to deal with the database to return results of operations. JDBC provides a basis whereby you can build more advanced tools and interfaces to enable database developers to write database applications [2]. JDBC architecture shown in Figure 1:

Figure 1. the system structure of JDBC

As shown in figure 1, the JDBC API shields the differences betwee

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中文翻译

基于JSP的Web数据库连接技术研究

Zhenqi Wang

计算机技术系

华北电力大学

保定，中国w-zhenqi@ncepu.edu.cn

Mei Yan

计算机技术系

华北电力大学

保定，中国yanmeimm@126.com

摘要 JSP技术开发是基于java servlet和整个java系统的Web技术，而这种技术的使用可以创建动态网站，是先进的、安全的、快速的、跨平台的。我们需要JDBC通过动态页面访问后台数据库，但是当您想要快速访问后台数据库时，我们需要使用数据库连接池。本文分析了基于JDBC和数据库连接池技术直接连接到数据库的两种数据库操作方法。

关键词JSP；数据库；数据库访问机制；JDBC；连接池；API

一、引言

随着网络应用和电子商务的迅速发展，Web站点和数据库操作的连接操作变得越来越复杂。通常，Access数据库的操作分为三个步骤，包括连接建立和操作实现、断开。在B/S体系结构中，每个动态页面和应用系统都会频繁地访问数据库，因此会有大量的数据库操作请求，那么系统性能的效率就会很低，这会影响用户的响应速度和服务质量。因此有必要使用运行速度更快的编程语言和提高数据库访问效率的技术。

java和JSP技术的出现为网站建设开辟了一条新的路径。JSP技术是新一代的网站开发语言，它基于java技术由sun公司发布的，也是一个开发Web后台程序的技术。JSP可以完成功能强大的站点程序，尤其是对Web数据库的访问操作的java bean和servlet支持。JSP作为一种站点开发语言，具有速度快、安全性高、易于扩展等特点，而其他开发语言（如ASP）无法比拟。

此外，几乎所有的平台都支持java，jsp和java bean。JSP与数据库之间的连接通常使用JDBC（java数据库连接）直接连接到数据库连接池技术。本文主要介绍了利用JSP技术访问Web数据库的基本原理和技术。

二、JSP技术介绍

a. JSP介绍

JSP技术是Web开发技术基于java servlet和整个java系统，使该技术的使用可以创建先进的、安全的、快速的、跨平台的动态网站。它可以通过添加java程序段和JSP标记到传统的网页的HTML文件建立JSP页面。当Web服务器接收到对网页的请求时，首先要实现的是程序片段，然后以HTML的形式将执行结果返回给客户。程序片段可以操作数据库、重新定向网站、发送电子邮件等，这是动态Web所需的特征。

与微软的ASP技术类似，JSP还扩展了HTML标签，这些HTML标签可以由支持JSP的服务器中的JSP引擎来区分和解释和执行。JSP页面存储在“窗体服务器，JSP文件，当服务器接收客户端请求一个JSP页面，JSP引擎将JSP页面的内容到服务器的源代码，包括java语言，然后编译成servlet的字节码，最后再将servlet实现的结果转为浏览器[1 ]。

一般来说，有两种发展由JSP动态网页：一是java程序直接嵌入到HTML页面，这相当于直接写servlet的源代码在HTML页面中；另一种方法是调用java bean在JSP页面中充分利用Java的幂函数豆子

b. java bean的介绍

java bean技术是一种可重复使用的、跨平台的软件组件，使软件开发人员可以用它来封装业务逻辑，以及实现业务逻辑从客户端业务分开，使系统更加灵活和适用。其工作原理是在java bean封装封装对数据库的基本操作逻辑，并通过调用JSP实现数据库的连接。

三、基于Web数据库技术

JDBC

JDBC的引入

JDBC（java数据库连接）是java和sql数据库系统独立于具体的应用程序编程接口的组合。JDBC是一种用于执行SQL语句的java API，它由一组用java编写的类和接口，可以提供多个关系数据库的统一访问，其主要功能是建立一个数据库连接，发送SQL语句对数据库和德AL与数据库返回操作结果。JDBC提供了一个基础，您可以在此基础上构建更高级的工具和接口，以使数据库开发人员能够编写数据库应用程序[2 ]。JDBC体系结构如图1所示：

图1.JDBC的系统结构

如图1中所示，JDBC-API屏蔽了不同数据库之间的差异，所以，程序员有一个标准的，纯java数据库编程接口为java程序访问数据库提供了技术支持，和驱动程序管理器将应用程序数据库负载。数据库管理系统提供了用于向数据库提交SQL语句的数据库驱动程序。

JDBC设置一些框架允许java程序连接到数据库和其最重要的特征是虚拟数据库的机制。JDBC SQL语句、数据库连接语句等程序开发人员所使用的语句不是针对特定关系数据库管理系统的，它们针对的是虚拟关系数据库管理系统，因此编写的应用程序与特定的数据库无关。数据库可以访问关系数据库，换句话说，不需要编写不同数据库、不同的应用程序，此外，由于它是用java编写的，可以运行于任何平台。其实现方式如下：它需要一套软件产品来完成基于JDBC的应用程序，包括JDBC API、JDBC驱动程序管理器、对于特定数据库的其他驱动程序，其基本工作原理如图2所示。

图2.JDBC的工作原理

当通信与数据库中使用API对象和方法通过JDBC定义，java程序要做的第一件事是加载数据库驱动程序，并通过JDBC建立数据库连接，打开数据库连接的驱动程序管理器和驱动程序完成，而NG在语句对象中，并访问数据库，并执行SQL语句，然后提出结果和关系信息，最后断开数据库连接。

JDBC API可以分为两个层次：一个是底层的JDBC驱动程序API，另一个是面向程序员的JDBC API。前者的主要目的是数据库制造商开发底层驱动程序数据库，应用程序通过JDBC-API（3）与底层JDBC驱动程序API联系，调用关系如图3所示。

图3.JDBC-API的调用流程图

B.调用JDBC以连接到数据库

JDBC提供了统一的编程接口，java开发者使用的数据库，它由一组java类和接口，使开发人员能够使用JDBC的纯java连接数据库的各种操作[ 4 ]。调用数据库的过程如图4所示。

图4.JDBC对数据库的访问过程

通过JDBC访问数据库有五个具体步骤，如下所示：

步骤1：加载数据库驱动程序并建立连接；

步骤2：创建JDBC语句；

步骤3：设置和执行SQL语句，并将结果存储在数据集中；

步骤4：接受并处理数据集中的记录内容；

步骤5：关闭创建的对象。

C.实现对数据库的JSBC访问

JDBC的进程如下访问数据库（例如Oracle数据库）：

1）建立与数据库的连接

与数据库的JDBC连接的第一件事必须做的是加载JDBC驱动程序：

Class.forName('oracle.jdbc.driver .Oracle Driver'); then create the database connection:

Connection conn=Driver Manager.get

2）将SQL语句发送到数据库

建立数据库连接后，需要创建一个语句对象来发送SQL语句：

Statement stmt=conn.createStatement,

Return the results treated by SQL and receive inquired result sets:

ResultSetrs=stmt.executeQuery(Select SQL).

如果操作是插入、更新、删除，我们将使用ExcExtUpdate（SQL String），执行的结果可以反应情况的实现。

在完成数据操作后，需要及时关闭占用的资源，释放过程与建立过程相反，即：rs.close();stmt.close();Conn.close().

D.基于JDBC的Web数据库技术的优缺点分析

JDBC作为一种数据库访问技术，具有易用性强、可移植性强、易于编写和维护等优点，可以实现与数据库的理想连接。但是，使用JDBC连接总是为每个请求建立一个数据库连接，对于一个或多个操作，系统可能开销不可察觉，但是对请求操作的Web程序往往是数百次，即使在很短的时间内，它的几十次数百次，这个系统的成本是相当可观的。

该技术的主要缺陷是：只能做一些简单的数据库查询等操作，不能做OLTP；在安全性、缓冲机制和连接管理方面还不够完善；Sun致力于完全跨平台和跨数据库系统远未实现。标准。

此外，在开发过程中也存在许多问题。在基于数据库的Web系统中，创建数据库连接的操作将是操作系统中最昂贵的操作之一。并且我们必须管理每个连接，以确保它们能够正确关闭，否则可能导致数据库系统内存泄漏，并最终将不得不重新启动数据库。

从上面的分析可以看出，问题的根源在于对数据库连接资源的管理效率低下，为了解决这些问题，我们可以利用数据库连接池技术，下面将详细介绍。

连接池技术

A.连接池的基本原理

连接池是许多数据库对象的“缓冲存储池”。其基本思想是在内存对象S中预先建立一些连接以供将来使用，当程序需要建立数据库连接时，我们只需要从内存中自由连接，而不必创建新的连接，只需要在使用后重新放置到内存中。通过设置连接池的最大数量，可以防止系统与数据库无休止的连接。

建立和分离是由自身管理的。连接池的基本工作原理包括连接池的建立、管理和关闭，如图5所示。

图5.连接池的基本工作原理

连接池由三个部分组成：连接池的建立管理和关闭。下面重点介绍了三部分和连接池的配置问题[5 ]。

1）连接池的建立

在应用程序中建立的连接池实际上是静态的。所谓静态连接池是在初始化阶段分配连接的连接池，不能任意关闭连接。java提供了大量的容器，可以很容易地建立一个连接池，如：向量、栈、Servlet等，他们可以通过阅读连接属性文件”的联系，建立与数据库的连接。属性”。在系统初始化中，我们可以根据适当的配置创建连接并将其放置在连接池中，以便在需要时从连接池中获得，这样可以避免建立和关闭连接偶然性的成本。

2）连接池的管理

连接池的管理是连接池的核心部分，有两种策略可以使用，即静态和动态管理：静态是在没有足够的空闲连接时去检查使用，而动态是使用线程计时器检查。当外部应用程序访问数据库时，它们不直接创建与数据库的连接，而是应用到连接池的连接，如果存在空闲连接，连接池将分配空闲连接，或者等待释放的连接，或者找到与美国的合适连接。如果不是，这次连接可以在多个用户之间重用。

3）关闭连接池

当应用程序退出时，我们应该关闭连接池，同时应用到数据库的连接对象也应该返回到数据库，即关闭所有数据库连接，而只是与建立过程相反的过程。

B.数据库连接池技术的实现

连接池的整个应用包括三个部分：DB连接池类、DB连接管理器类和应用连接池的使用。数据库连接

DB连接池类负责从连接池获取或创建连接，并将连接返回到池中，并在系统关闭时关闭所有连接并释放所有资源；DB连接管理器类负责加载和注册。JDBC驱动程序，并根据属性文件中定义的属性创建DB连接池，并跟踪应用程序和其他连接池的引用。

在本文中，我们将实现一个数据库连接池，它包括管理类的DB连接管理器，它负责为多个连接池对象提供接口。每个连接池对象管理一组JDBC连接对象Conn，该对象可以由任意数量的模型层组件共享，CONN类的设计如下：

Class Conn {

Private java.sql.Connection con;

Public Boolean inUse;

Public long lastAccess;

Public int useCount;}

实现连接池的主要代码如下：

public static synchronized void FastInitPool ()throws

Exception {

try {

Class.forName(driver);

for (int i=0; ilt;size; i ) {

Connection con = createConnection();

if (con!=null) addConnection(con);

}

}

}

private static void addConnection(Connection con) {

if (pool=null||pool1=null) {

pool=new Vector(size);

pool1=new Vector(size);

}

pool.addElement(con);

pool1.addElement('false');

}

public static synchronized Connection getConn() throws Exception {

Connection conn

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