SpringBoot2.x 整合JDBC与数据源的配置原理_spring boot starter jdbc引入原理

参考资料

SpringBoot官方文档#Working with SQL Databases

SpringBoot官方文档#Data Access

SpringBoot官方文档#Starters

HikariCP官方文档

Spring Boot默认HikariDataSource配置

默认数据源Hikari的配置详解

具体配置参考Druid Spring Boot Starter

springboot2.x整合JDBC与数据源配置原理解析

1 基本概念

1.1 JDBC

JDBC 的全称是Java数据库连接(Java Database Connectivity，简称JDBC),是Java语言中用来规范客户端程序如何来访问数据库的应用程序接口。

提供了诸如查询和更新数据库中数据的方法,JDBC也是Sun Microsystems的商标。我们通常说的JDBC是面向关系型数据库的。

JDBC API 主要位于JDK中的java.sql包中（之后扩展的内容位于　javax.sql　包中），主要包括（这几个代表接口，需驱动程序提供者来具体实现）：

• DriverManager：负责加载各种不同驱动程序（Driver），并根据不同的请求，向调用者返回相应的数据库连接（Connection）。

• Driver：驱动程序，会将自身加载到DriverManager中去，并处理相应的请求并返回相应的数据库连接（Connection）。

• Connection：数据库连接，负责与进行数据库间通讯，SQL执行以及事务处理都是在某个特定Connection环境中进行的。可以产生用以执行SQL的Statement。

• Statement：用以执行SQL查询和更新（针对静态SQL语句和单次执行）。

• PreparedStatement：用以执行包含动态参数的SQL查询和更新（在服务器端编译，允许重复执行以提高效率）。

• CallableStatement：用以调用数据库中的存储过程。

• SQLException：代表在数据库连接的建立和关闭和SQL语句的执行过程中发生了例外情况（即错误）。

1.2 数据源

在java.sql中并没有数据源（Data Source）的概念。这是由于在java.sql中包含的是JDBC内核API．

另外还有个javax.sql包，其中包含了JDBC标准的扩展API。而关于数据源（Data Source）的定义，就在javax.sql这个扩展包中。

实际上，在JDBC内核API的实现下，就已经可以实现对数据库的访问了，那么我们为什么还需要数据源呢？主要出于以下几个目的：

• 封装关于数据库访问的各种参数，实现统一管理

• 通过对数据库的连接池管理，节省开销并提高效率

在Java的生态环境中，已经有非常多优秀的开源数据源，比如：DBCP、C3P0、Druid、HikariCP(重点)等。

在Spring Boot 2.x中，对数据源的选择，采用了目前性能最佳的HikariCP。这个就是　Spring Boot２.x 中的默认数据源配置。

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2 整合步骤

对于数据访问层，无论是SQL还是NOSQL，Spring Boot默认采用整合Spring Data的方式进行统一处理，添加大量自动配置，屏蔽了很多设置。
引入各种xxxTemplate，xxxRepository来简化我们对数据访问层的操作。
对我们来说只需要进行简单的设置即可。

版本：

SpringBoot(v2.3.2.RELEASE)

注意：

引入的组件，如果在父POM全局管理spring-boot依赖版本的前提下，只需要在项目pom文件的dependencies元素直接引入．

创建工程时，只需添加SQL模块的jdbc API、MySQL Driver即可，在配置文件中配置数据源信息，就可以获取到数据库的连接。

并且数据源默认使用的是HiKari。数据源信息是从DataSourceProperties获取的

2.1 引入JDBC的Starter

spring-boot-starter-jdbc

spring-boot-starter-jdbc提供了数据源配置、事务管理、数据访问等等功能，而对于不同类型的数据库，需要提供不同的驱动实现，才能更加简单地通过驱动实现根据连接URL、用户口令等属性直接连接数据库（或者说获取数据库的连接），因此对于不同类型的数据库，需要引入不同的驱动包依赖。

pom.xml

<!--引入　SpringBoot 的 jdbc模块-->
<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId>
  <exclusions>
      <!-- 如果是使用log4j2，则要排除SpringBoot 默认的logback 日志框架-->
      <exclusion>
          <groupId>org.springframework.boot</groupId>
          <artifactId>spring-boot-starter-logging</artifactId>
      </exclusion>
  </exclusions>
</dependency>
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spring-boot-starter-jdbc模块（间接引入spring-core、spring-beans、spring-tx）、spring-boot-starter和HikariCP三个依赖。

引入spring-boot-starter-jdbc模块后，SpringBoot是自动配置了jdbcTamplate的，可以使用jdbcTamplate来操作数据查询。

2.2 引入连接数据库的驱动

mysql-connector-java

对于MySQL而言，需要引入mysql-connector-java，

其中有数据库抽象驱动接口java.sql.Driver的实现类：

• 对于mysql-connector-java而言，常用的实现是com.mysql.cj.jdbc.Driver（MySQL8.x版本）。

pom.xml

<!--mysql8 驱动-->
<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    <scope>runtime</scope>
</dependency>
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2.3 配置数据源(默认HikariCP)

HikariCP官网

springboot2.x默认是用com.zaxxer.hikari.HikariDataSource作为数据源。
2.0以下默认采用的是org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSource作为数据源。

springboot2.x的spring-boot-starter-jdbc模块 默认使用HikariCP作为数据库的连接池

HikariCP，也就是Hikari Connection Pool，Hikari连接池。HikariCP的作者是日本人，而Hikari是日语，意义和light相近，也就是"光"。Simplicity is prerequisite for reliability（简单是可靠的先决条件）是HikariCP的设计理念，他是一款代码精悍的高性能连接池框架，被Spring项目选中作为内建默认连接池，值得信赖。

由于Spring Boot的自动化配置机制，大部分对于数据源的配置都可以通过配置参数的方式去改变。

在Spring Boot自动化配置中，对于数据源的配置可以分为两类：

• 通用配置：　以spring.datasource.*的形式存在，主要是对一些即使使用不同数据源也都需要配置的一些常规内容。

  比如：数据库链接地址、用户名、密码等。通常就这些配置：

  # 注意MySQL8.x需要指定服务时区属性
  spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/test?serverTimezone=Asia/Shanghai&useUnicode=true&characterEncoding=utf8&useSSL=true
  spring.datasource.username=xxx
  spring.datasource.password=xxx
  # 注意MySQL8.x的驱动
  spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
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• 数据源连接池配置：以spring.datasource.<数据源名称>.*的形式存在。

  比如：Hikari 的配置参数就是spring.datasource.hikari.*形式。

  注意，需要指明数据源的类型:

  spring.datasource.type: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
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  下面这个是我们最常用的几个配置项及对应说明：

  # 连接池中允许的最大连接数。缺省值：10；推荐的公式：(cpu核心数*2+磁盘数)
  maximum-pool-size: 15
  # 一个连接idle状态的最大时长（毫秒），超时则被释放（retired），缺省:10分钟
  idle-timeout: 600000
  # 等待连接池分配连接的最大时长（毫秒），超过这个时长还没可用的连接则发生SQLException， 缺省:30秒
  connection-timeout: 30000
  # 连接只读数据库时配置为true， 保证安全
  read-only: false
  # 一个连接的生命时长（毫秒），超时而且没被使用则被释放（retired），缺省:30分钟，建议设置比数据库超时时长少30秒，参考MySQL wait_timeout参数（show variables like '%timeout%';）
  max-lifetime: 1800000
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2.3.1 数据源完整配置项表

2.3.2 使用其他数据源（Druid）

Druid(github)
Druid官网