使用commons-pool管理FTP连接

背景

在文章，已经完成一版对FTP连接的管理，设计了模板方法，为工具类上传和下载文件方法的提供获取对象和释放对象支持。

此番重新造轮子更多地考虑功能复用的角度，支持更多可配置参数，不止是连接池相关的属性；只考虑维护同一个连接请求多个连接对象的情况，将多个不同请求的情况交给外部管理，由外部定制，类似多数据源数据库连接的方式；重新审视模板方法的使用，在不引入模板的方法，设计封装对象池管理功能，以更自然的方式获取对象和释放对象。

思路

整体的思路来自BasicDataSource，它是javax.sql.DataSource的具体实现，实现的是数据库连接池，使用上完全感觉不到对象池的存在，通过dataSource获取对象connection，释放对象则使用connection.close()即可。然而，与javax.sql.DataSource和java.sql.Connection不同的是，JDK中并没有支持FTP协议的类似的框架；另一个问题则是，项目中已经使用commons-net来建立FTP连接，使用FTPClient等API了，如何将具体实现整合到要新定义的接口中，似乎是本末倒置的。

实现

整体框架

首先定义整体框架，类似DataSource

public interface FTPManager extends AutoCloseable {    FTPConnection getFTPConnection() throws FTPException ;}

定义连接对象，

public interface FTPConnection extends Wrapper, AutoCloseable {    void close() throws FTPException;        boolean isClosed() throws FTPException;        //ftp|ftps|ftp:http -- subprotocol    //String getSchema() throws FTPException;}

从这个框架出发，获取连接对象使用ftpManager.getFTPConnection，释放对象使用ftpConnection.close。

整理配置属性

引入主角FTPCPManager，在FTPCPManager定义和连接相关的属性，抽取一个父类PoolProperties专门用于配置对象池相关的配置。

public class FTPCPManager extends PoolProperties implements FTPManager {    protected String url;        protected String username;    protected String password;    protected String proxyHost = null;    protected int proxyPort = 80;    protected String proxyUser = null;    protected String proxyPassword = null;    protected String encoding = StandardCharsets.UTF_8.name();    protected long keepAliveTimeout = -1;    protected int controlKeepAliveReplyTimeout = -1;    protected String serverTimeZoneId = null;    protected int bufferSize = -1;    protected int connectTimeout = -1;    protected String localActive = "false";}

类似地，若使用Spring的xml配置，配置FTPCPManager或许是这样的，

          
           
           
         
         
          
         
         
         
     、    
         
     
    

关于对象池的属性的说明请参考更多网络文章，或者官方文档。

获取对象

这是FTPCPManager最核心的部分了，入口是getFTPConnection方法，

public FTPConnection getFTPConnection() throws FTPException {    return createFTPManager().getFTPConnection();}

protected synchronized FTPManager createFTPManager() {    if(ftpManager != null) {        return ftpManager;    }    //create connection factory    IFTPClientFactory ftpClientFactory = createFTPClientFactory();    PoolingFTPManager newManager = new PoolingFTPManager(ftpClientFactory, this);    connectionPool = newManager.getPool();    this.ftpManager = newManager;    return newManager;}

FTPCPManager做了一个特殊处理，在内部维护了新的FTPManager类型变量，不同的是它带有对象池管理的功能，它存在的意义就是将对象池和对象工厂组合起来，这样的处理方式减轻了FTPCPManager的负担，职责更少，只提供重要接口，重要的实现还是交给被代理的成员。（当然，这里也可以有不同的看法）。createFTPClientFactory会根据url属性的协议分别创建不同的对象工厂，如FTPClientFactory，FTPSClientFactory等。

PoolingFTPManager的构造方法，需要对象工厂及连接池配置属性两个参数，FTPCPManager正好继承扩展了PoolProperties类，作为连接池配置参数很合适。所以构造被代理的成员，即newManager = new PoolingFTPManager(ftpClientFactory, this)。

构造好PoolingFTPManager的实例后，就可以获取FTPConnection连接对象了，接下来就是对象池的功能了。整体时序图如下，

对象的获取最终还是对象池与对象工厂的事情。

释放对象

为了让FTPConnection执行close方法的时候能够释放自己，将自己return到对象池，必须对FTPConnection做一些封装，连接对象需要记住最初的对象池对象，而对象池需要通过对象工厂来构造，通过这些条件代码的实现思路如下，

在构造PoolingFTPManager的同时也针对FTP对象工厂进行了封装，把原来的IFTPClientFactory封装成PoolableConnectionFactory类型，并且PoolableConnectionFactory持有GenericObjectPool类型的的对象池变量。在构造完GenericObjectPool对象池后，将对象池引用设置到PoolableConnectionFactory中。

PoolingFTPManager(IFTPClientFactory clientFactory, PoolProperties poolProperties) {    //create object factory    _connectionFactory = new PoolableConnectionFactory(clientFactory);    GenericObjectPoolConfig config = new GenericObjectPoolConfig();    // set config        _pool = new GenericObjectPool
    
     (_connectionFactory, config);    _connectionFactory.setPool(_pool);//反向引用}
    

此外，在执行PoolableConnectionFactory的makeObject方法，对生成的对象做一次封装，传递PoolableConnectionFactory持有的对象池给新生成的的对象。

public PooledObject
    
      makeObject() throws Exception {    FTPClient ftpClient = factory.getFTPClient();    FTPClientWrapperConnection wrapperConnection = new FTPClientWrapperConnection(ftpClient,pool);    return new DefaultPooledObject
     
      (wrapperConnection);}
     
    

这个FTPClientWrapperConnection类就是关键了。FTPConnection执行close方法能将自己释放，return到对象池，就是由FTPClientWrapperConnection具体实现的。

public void close() throws FTPException {    try {        if(pool != null && !pool.isClosed()) {            pool.returnObject(this);        } else {            if(ftpClient!=null) {                ftpClient.logout();                ftpClient.disconnect();            }        }    } catch (Exception e) {        //swallow everything    } finally {        _closed = true;    }}

简单测试

用一个测试来表现这个获取和释放对象的功能，

public class FTPCPManagerTest {    @Test    public void test1() throws Exception {        FTPCPManager manager = new FTPCPManager();        manager.setUrl("ftp://127.0.0.1");        manager.setUsername("sa");        manager.setPassword("sa");        manager.setInitialSize(2);        manager.setKeepAliveTimeout(1 * 60);                FTPConnection conn = manager.getFTPConnection();        assertTrue(manager.getNumActive() == 1);        assertTrue(manager.getNumIdle() == 1);        conn.close();        assertTrue(manager.getNumActive() == 0);        assertTrue(manager.getNumIdle() == 2);        manager.close();    }}

首先initialSize设置了对象池初始大小，在构造对象池的时候就调用了两次对象工厂的makeObject方法生成两个对象。然后是通过manager获取一次对象，此时检测对象池的被借出的对象manager.getNumActive() == 1是否成立，检测对象池保留的对象manager.getNumIdle() == 1是否成立。接下里是调用连接对象的close方法，再次检测比较对象池保留的对象是否manager.getNumIdle() == 2。如果以上断言都成立，证明对象的获取和释放使用到了对象池管理而且能够正常运行。

总结

至此，使用commons-pool管理FTP连接的功能算基本完成了。与文章中的FTP工具相比还缺少上传下载等功能的封装，而这些功能将会交给另外的工程来完成。

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