Java数据库管理系统（Java Database Management System，JBMS）是一款用于管理和维护数据库的软件。它采用Java语言编写，具有跨平台性和易于移植等特点，因此目前在互联网行业得到广泛的应用。

JBMS设计的核心思想是采用面向对象的编程技术，将数据库操作封装成对象，并提供统一的API接口，使得数据库操作变得简单易用。JBMS将数据库管理系统的功能分为四个模块：建立连接、查询数据库、修改数据库和关闭连接。其中，建立连接模块是直接与数据库进行交互的重要模块。

在JBMS中，连接数据库主要涉及到三个方面的问题：连接字符串、驱动程序和连接池。连接字符串是一组用于确定连接到数据库的信息，包括了数据库的类型、主机地址、端口号、数据库实例名称、用户名和密码等。驱动程序是实现数据库连接的插件，它是连接Java应用程序与数据库之间的枢纽。连接池是一个缓存对象的集合，它允许各个线程之间共享连接和对象。

JBMS提供了两种连接数据库的方式：JDBC和JPA。JDBC（Java Database Connectivity）是Java数据库连接的标准。它提供了一组API，使得Java应用程序可以直接连接不同类型的数据库系统，如SQL Server、Oracle、MySQL等。JDBC向开发者提供了灵活的操作数据库的方式，但是开发者需要自己编写SQL语句来操作数据库。JDBC需要显式地打开和关闭连接，并且容易出现连接泄漏的问题。

JPA（Java Persistence API）是一种ORM（Object-Relational Mapping）框架，它可以将Java对象与数据库表进行映射。开发者可以通过JPA提供的API来操作数据库，而不需要编写复杂的SQL语句。JPA将数据库操作封装成对象，可以使得开发者更加专注于业务逻辑而不是与数据库的交互。JPA还提供了缓存机制，使得应用程序可以更加高效地访问数据库。

在使用JBMS来管理数据库之前，我们需要选择数据库、下载并安装对应的驱动程序。以MySQL数据库为例，我们需要下载mysql-connector-java驱动程序，并将其加入到项目的classpath中。接着，我们需要使用JDBC建立连接，代码如下：

String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test?useSSL=false&serverTimezone=UTC";
String user = "root";
String password = "123456";
Connection connection = DriverManager.getConnection(url, user, password);

如果需要使用JPA建立连接，则可以通过persistence.xml文件进行配置，如下所示：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<persistence version="2.2"
  xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/persistence" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/persistence
            http://xmlns.jcp.org/xml/ns/persistence/persistence_2_2.xsd">
  <persistence-unit name="my-pu" transaction-type="RESOURCE_LOCAL">
   <provider>org.hibernate.jpa.HibernatePersistenceProvider</provider>
   <class>com.example.entity.User</class>
   <properties>
     <property name="javax.persistence.jdbc.url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/test?serverTimezone=UTC"/>
     <property name="javax.persistence.jdbc.user" value="root"/>
     <property name="javax.persistence.jdbc.password" value="123456"/>
     <property name="javax.persistence.jdbc.driver" value="com.mysql.cj.jdbc.Driver"/>
     <property name="hibernate.show_sql" value="true"/>
     <property name="hibernate.hbm2ddl.auto" value="update"/>
   </properties>
  </persistence-unit>
</persistence>

在JPA中，我们需要定义实体类并将其映射到数据库表，代码如下所示：

@Entity
@Table(name = "user")
public class User {
  @Id
  @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
  private Long id;
  @Column(name = "name")
  private String name;
  @Column(name = "age")
  private Integer age;
  // getters and setters
}

在JBMS中，连接池的作用是缓存数据库连接。由于每次连接数据库都需要创建和销毁连接，所以使用连接池可以大大减少系统的开销和响应时间。连接池的实现一般有两种方式：基于Apache Commons DBCP的连接池和基于HikariCP的连接池。其中，HikariCP是目前比较流行的一种高性能连接池，它具有快速的启动速度和低延迟的响应时间。

在JBMS中，我们通过配置连接池可以实现连接的缓存和管理。以HikariCP为例，代码如下所示：

HikariDataSource dataSource = new HikariDataSource();
dataSource.setjdbcUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/test?serverTimezone=UTC");
dataSource.setUsername("root");
dataSource.setPassword("123456");
dataSource.setMaximumPoolSize(10);
dataSource.setAutoCommit(false);
dataSource.addDataSourceProperty("cachePrepStmts", "true");
dataSource.addDataSourceProperty("prepStmtCacheSize", "250");
dataSource.addDataSourceProperty("prepStmtCacheSqlLimit", "2048");

总之，JBMS是一款优秀的数据库管理系统，它提供了丰富的API和工具，使得开发者可以更加简单和高效地管理数据库。在使用JBMS的过程中，我们可以选择JDBC或JPA来连接数据库，并通过连接池缓存连接以提高应用程序的性能。

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