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深入理解Spring Boot数据源与连接池原理

發(fā)布時(shí)間：2023/12/6 javascript 41 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了深入理解Spring Boot数据源与连接池原理小編覺得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.

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一：開始

在使用Spring Boot數(shù)據(jù)源之前，我們一般會(huì)導(dǎo)入相關(guān)依賴。其中數(shù)據(jù)源核心依賴就是spring‐boot‐starter‐jdbc
如下

<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId> ???????????<artifactId>spring‐boot‐starter‐jdbc</artifactId> ??????????? </dependency> ??????? <dependency> ???????<groupId>mysql</groupId> ???????????<artifactId>mysql‐connector‐java</artifactId> ???????????<scope>runtime</scope> ??????????? </dependency>

或者你使用的是JPA：

<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId> </dependency>

查看JPA的依賴關(guān)系，如圖，其中已經(jīng)包含JDBC。

二：數(shù)據(jù)源

配置我們的Mysql數(shù)據(jù)庫連接信息：

spring:datasource:username:?rootpassword:?123456url:?jdbc:mysql://192.168.15.22:3306/jdbc?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=falsedriver‐class‐name:?com.mysql.jdbc.Driver

1.如何查看當(dāng)前數(shù)據(jù)源？

編寫單元測試

@RunWith(SpringRunner.class) @SpringBootTest public class RobotsApplicationTests {@AutowiredDataSource dataSource;@Testpublic void test(){System.out.println(dataSource.getClass());}}

查看打印：

class org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSource

總結(jié)

所以這段配置的效果就是，默認(rèn)是用org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSource作為數(shù)據(jù)源，

且數(shù)據(jù)源的相關(guān)配置都在DataSourceProperties里面，如下：

@ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource") public class DataSourcePropertiesimplements BeanClassLoaderAware, EnvironmentAware, InitializingBean {...private String name = "testdb";private String driverClassName;private String url;private String username;private String password;.....

2.自動(dòng)配置原理

找到org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc包下的DataSourceConfiguration類

abstract class DataSourceConfiguration {@ConditionalOnClass(org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSource.class)@ConditionalOnProperty(name = "spring.datasource.type", havingValue = "org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSource", matchIfMissing = true)static class Tomcat extends DataSourceConfiguration {@Bean@ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource.tomcat")public org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSource dataSource(DataSourceProperties properties) {org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSource dataSource = createDataSource(properties, org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSource.class);DatabaseDriver databaseDriver = DatabaseDriver.fromJdbcUrl(properties.determineUrl());String validationQuery = databaseDriver.getValidationQuery();if (validationQuery != null) {dataSource.setTestOnBorrow(true);dataSource.setValidationQuery(validationQuery);}return dataSource;}}......

以上就是自動(dòng)配置代碼，原理大概是如果在classpath下存在org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSource.class類，并且在配置文件中指定spring.datasource.type的值為org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSource，或者不寫都會(huì)認(rèn)為可以通過。只有通過才會(huì)進(jìn)入這段配置代碼，才能注入DataSourceBean。

SpringBoot默認(rèn)可以支持；

org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSource、HikariDataSource、BasicDataSource、

當(dāng)然了，除了Tomcat數(shù)據(jù)源依賴自帶，其他都是缺少狀態(tài)。

3.自定義數(shù)據(jù)源

找到這個(gè)類的最下面，如果spring.datasource.type的值不屬于上面的幾個(gè)，那么可以自己定義數(shù)據(jù)源：

@ConditionalOnMissingBean(DataSource.class)@ConditionalOnProperty(name = "spring.datasource.type")static class Generic {@Beanpublic DataSource dataSource(DataSourceProperties properties) {//使用DataSourceBuilder創(chuàng)建數(shù)據(jù)源，利用反射創(chuàng)建響應(yīng)type的數(shù)據(jù)源，并且綁定相關(guān)屬性return properties.initializeDataSourceBuilder().build();}}

4.自動(dòng)執(zhí)行SQL語句

打開DataSourceAutoConfiguration自動(dòng)配置類，在自動(dòng)配置DataSource時(shí)會(huì)注入DataSourceInitializer，繼續(xù)打開該類，

我們發(fā)現(xiàn)該類有一個(gè)方法被注解@PostConstruct，這個(gè)注解用于需要在依賴注入完成后執(zhí)行任何初始化的方法上。該初始化方法調(diào)用了runSchemaScripts();

該方法的第一句就調(diào)用 getScripts()方法，獲取SQL腳本，如圖：

所以我們想要初始化一些數(shù)據(jù)庫腳本，可以依照這個(gè)規(guī)則

schema‐*.sql、data‐*.sql

例如：

schema.sql，schema‐all.sql；

也可以使用如下指定具體位置

??schema: ???‐?classpath:department.sql

作用：

1）、runSchemaScripts();運(yùn)行建表語句；

2）、runDataScripts();運(yùn)行插入數(shù)據(jù)的sql語句；

5.操作數(shù)據(jù)庫

自動(dòng)配置了JdbcTemplate操作數(shù)據(jù)庫，示例：

@RunWith(SpringRunner.class) @SpringBootTest public class RobotsApplicationTests {@AutowiredJdbcTemplate jdbcTemplate;@Testpublic void test(){jdbcTemplate.queryForList("SELECT * FROM user");}}

三：連接池

為什么要把數(shù)據(jù)源和連接池放在一起講，因?yàn)楫?dāng)我們使用了如上所述的默認(rèn)數(shù)據(jù)源之后，那么已默認(rèn)啟用了數(shù)據(jù)庫鏈接池。換句話說，你根本不需要關(guān)心連接池，它本來就有！

1.默認(rèn)連接池規(guī)則

Tomcat7之前，Tomcat本質(zhì)應(yīng)用了DBCP連接池技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的JDBC數(shù)據(jù)源，但在Tomcat7之后，Tomcat提供了新的JDBC連接池方案，作為DBCP的替換或備選方案，解決了許多之前使用DBCP的不利之處，并提高了性能。詳細(xì)請(qǐng)參考：http://wiki.jikexueyuan.com/project/tomcat/tomcat-jdbc-pool.html

Spring Boot為我們準(zhǔn)備了最佳的數(shù)據(jù)庫連接池方案，只需要在屬性文件（例如application.properties）中配置需要的連接池參數(shù)即可。

在引入spring-boot-starter-jdbc后，內(nèi)部包含了tomcat-jdbc包，里面有tomcat連接池.然后通過自動(dòng)配置DataSourceAutoConfigurer創(chuàng)建DataSource對(duì)象。

SpringBoot創(chuàng)建默認(rèn)DataSource時(shí)，規(guī)則如下：

優(yōu)先尋找創(chuàng)建Tomcat連接池
如果沒有Tomcat連接池，會(huì)查找創(chuàng)建HikariCP
如果沒有HikariCP連接池，會(huì)查找創(chuàng)建dbcp
如果沒有dbcp連接池，會(huì)查找創(chuàng)建dbcp2
可以使用spring.datasource.type屬性指定連接池類型
spring.datasource.type=org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource

2.控制連接池行為

在數(shù)據(jù)源那一講中，我們已經(jīng)知道Spring data默認(rèn)使用tomcat-jdbc時(shí)，所以直接在application.yml增加配置項(xiàng)spring.datasource.tomcat.*來控制鏈接池的行為。比如如下配置。

spring:datasource:url: jdbc:mysql://localhost:3306/jackieathome?useSSL=falseusername: rootpassword: mypassword# 6.x版本的MySQL JDBC驅(qū)動(dòng)類為com.mysql.cj.jdbc.Driver# 5.X版本的MySQL JDBC驅(qū)動(dòng)類為com.mysql.jdbc.Driverdriver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Drivertomcat:max-wait: 10000max-active: 30test-on-borrow: truemax-idle: 5

3.Tomcat常用屬性

屬性描述

defaultAutoCommit	（布爾值）連接池所創(chuàng)建的連接默認(rèn)自動(dòng)提交狀態(tài)。如果未設(shè)置，則默認(rèn)采用 JDBC 驅(qū)動(dòng)的缺省值（如果未設(shè)置，則不會(huì)調(diào)用 setAutoCommit 方法）。
defaultReadOnly	（布爾值）連接池所創(chuàng)建的連接默認(rèn)只讀狀態(tài)。如果未設(shè)置，將不會(huì)調(diào)用 setReadOnly 方法。（有些驅(qū)動(dòng)并不支持只讀模式，比如：informix）
defaultTransactionIsolation	（字符串）連接池所創(chuàng)建的連接的默認(rèn)事務(wù)隔離狀態(tài)。取值范圍為：（參考 javadoc） NONE``READ_COMMITTED``READ_UNCOMMITTED``REPEATABLE_READ``SERIALIZABLE 如果未設(shè)置該值，則不會(huì)調(diào)用任何方法，默認(rèn)為 JDBC 驅(qū)動(dòng)。
defaultCatalog	（字符串）連接池所創(chuàng)建的連接的默認(rèn)catalog。
driverClassName	（字符串）所要使用的 JDBC 驅(qū)動(dòng)的完全限定的 Java 類名。該驅(qū)動(dòng)必須能從與 tomcat-jdbc.jar 同樣的類加載器訪問
username	（字符串）傳入 JDBC 驅(qū)動(dòng)以便建立連接的連接用戶名。注意，DataSource.getConnection(username,password)方法默認(rèn)不會(huì)使用傳入該方法內(nèi)的憑證，但會(huì)使用這里的配置信息。可參看 alternateUsernameAllowed 了解更多詳情。
password	（字符串）傳入 JDBC 驅(qū)動(dòng)以便建立連接的連接密碼。注意，DataSource.getConnection(username,password)方法默認(rèn)不會(huì)使用傳入該方法內(nèi)的憑證，但會(huì)使用這里的配置信息。可參看 alternateUsernameAllowed 了解更多詳情。
maxActive	（整形值）池同時(shí)能分配的活躍連接的最大數(shù)目。默認(rèn)為 100。
maxIdle	（整型值）池始終都應(yīng)保留的連接的最大數(shù)目。默認(rèn)為 maxActive:100。會(huì)周期性檢查空閑連接（如果啟用該功能），留滯時(shí)間超過 minEvictableIdleTimeMillis 的空閑連接將會(huì)被釋放。（請(qǐng)參考 testWhileIdle）
minIdle	（整型值）池始終都應(yīng)保留的連接的最小數(shù)目。如果驗(yàn)證查詢失敗，則連接池會(huì)縮減該值。默認(rèn)值取自 initialSize:10（請(qǐng)參考 testWhileIdle）。
initialSize	（整型值）連接器啟動(dòng)時(shí)創(chuàng)建的初始連接數(shù)。默認(rèn)為 10。
maxWait	（整型值）在拋出異常之前，連接池等待（沒有可用連接時(shí)）返回連接的最長時(shí)間，以毫秒計(jì)。默認(rèn)為 30000（30 秒）
testOnBorrow	（布爾值）默認(rèn)值為 false。從池中借出對(duì)象之前，是否對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證。如果對(duì)象驗(yàn)證失敗，將其從池中清除，再接著去借下一個(gè)。注意：為了讓 true 值生效，validationQuery參數(shù)必須為非空字符串。為了實(shí)現(xiàn)更高效的驗(yàn)證，可以采用 validationInterval。
testOnReturn	（布爾值）默認(rèn)值為 false。將對(duì)象返回池之前，是否對(duì)齊進(jìn)行驗(yàn)證。注意：為了讓 true 值生效，validationQuery參數(shù)必須為非空字符串。
testWhileIdle	（布爾值）是否通過空閑對(duì)象清除者（如果存在的話）驗(yàn)證對(duì)象。如果對(duì)象驗(yàn)證失敗，則將其從池中清除。注意：為了讓 true 值生效，validationQuery 參數(shù)必須為非空字符串。該屬性默認(rèn)值為 false，為了運(yùn)行池的清除/測試線程，必須設(shè)置該值。（另請(qǐng)參閱 timeBetweenEvictionRunsMillis）
validationQuery	（字符串）在將池中連接返回給調(diào)用者之前，用于驗(yàn)證這些連接的 SQL 查詢。如果指定該值，則該查詢不必返回任何數(shù)據(jù)，只是不拋出 SQLException 異常。默認(rèn)為 null。實(shí)例值為：SELECT 1（MySQL） select 1 from dual（Oracle） SELECT 1（MySQL Server）。
validationQueryTimeout	（整型值）連接驗(yàn)證失敗前的超時(shí)時(shí)間（以秒計(jì)）。通過在執(zhí)行 validationQuery 的語句上調(diào)用 java.sql.Statement.setQueryTimeout(seconds) 來實(shí)現(xiàn)。池本身并不會(huì)讓查詢超時(shí)，完全是由 JDBC 來強(qiáng)制實(shí)現(xiàn)。若該值小于或等于 0，則禁用該功能。默認(rèn)為 -1。
validatorClassName	（字符串）實(shí)現(xiàn) org.apache.tomcat.jdbc.pool.Validator接口并提供了一個(gè)無參（可能是隱式的）構(gòu)造函數(shù)的類名。如果指定該值，將通過該類來創(chuàng)建一個(gè) Validator 實(shí)例來驗(yàn)證連接，代替任何驗(yàn)證查詢。默認(rèn)為 null，范例值為：com.mycompany.project.SimpleValidator。
timeBetweenEvictionRunsMillis	（整型值）空閑連接驗(yàn)證/清除線程運(yùn)行之間的休眠時(shí)間（以毫秒計(jì)）。不能低于 1 秒。該值決定了我們檢查空閑連接、廢棄連接的頻率，以及驗(yàn)證空閑連接的頻率。默認(rèn)為 5000（5 秒）
numTestsPerEvictionRun	（整型值）Tomcat JDBC 連接池沒有用到這個(gè)屬性。
minEvictableIdleTimeMillis	（整型值）在被確定應(yīng)被清除之前，對(duì)象在池中保持空閑狀態(tài)的最短時(shí)間（以毫秒計(jì)）。默認(rèn)為 60000（60 秒）
accessToUnderlyingConnectionAllowed	（布爾值）沒有用到的屬性。可以在歸入池內(nèi)的連接上調(diào)用 unwrap來訪問。參閱 javax.sql.DataSource 接口的相關(guān)介紹，或者通過反射調(diào)用 getConnection，或者將對(duì)象映射為 javax.sql.PooledConnection。
removeAbandoned	（布爾值）該值為標(biāo)志（Flag）值，表示如果連接時(shí)間超出了 removeAbandonedTimeout，則將清除廢棄連接。如果該值被設(shè)置為 true，則如果連接時(shí)間大于 removeAbandonedTimeout，該連接會(huì)被認(rèn)為是廢棄連接，應(yīng)予以清除。若應(yīng)用關(guān)閉連接失敗時(shí)，將該值設(shè)為 true 能夠恢復(fù)該應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫連接。另請(qǐng)參閱 logAbandoned。默認(rèn)值為 false。
removeAbandonedTimeout	（整型值）在廢棄連接（仍在使用）可以被清除之前的超時(shí)秒數(shù)。默認(rèn)為 60（60 秒）。應(yīng)把該值設(shè)定為應(yīng)用可能具有的運(yùn)行時(shí)間最長的查詢。
logAbandoned	（布爾值）標(biāo)志能夠針對(duì)丟棄連接的應(yīng)用代碼，進(jìn)行堆棧跟蹤記錄。由于生成堆棧跟蹤，對(duì)廢棄連接的日志記錄會(huì)增加每一個(gè)借取連接的開銷。默認(rèn)為 false
connectionProperties	（字符串）在建立新連接時(shí)，發(fā)送給 JDBC 驅(qū)動(dòng)的連接屬性。字符串格式必須為：[propertyName=property;]*。注意：user 與 password 屬性會(huì)顯式傳入，因此這里并不需要包括它們。默認(rèn)為 null。
poolPreparedStatements	（布爾值）未使用的屬性
maxOpenPreparedStatements	（整型值）未使用的屬性

4.Tomcat JDBC 增強(qiáng)屬性