一、Druid 简介

Druid 是阿里巴巴开源平台上一个数据库连接池实现，结合了 C3P0、DBCP、PROXOOL 等 DB 池的优点，同时加入了日志监控。
Druid 可以很好的监控 DB 池连接和 SQL 的执行情况，天生就是针对监控而生的 DB 连接池。
Spring Boot 2.0 以上默认使用 Hikari 数据源，可以说 Hikari 与 Driud 都是当前 Java Web 上最优秀的数据源，我们来重点介绍 Spring Boot 如何集成 Druid 数据源，如何实现数据库监控。

二、整合过程

0x01 导入依赖

进入maven官网，找到Druid的依赖，选择一个版本，找到依赖的配置文件

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.alibaba/druid -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>druid</artifactId>
    <version>1.1.21</version>
</dependency>

等待maven自动导入后，我们在External Libraries这里能看到这个Druid的全部源码

再导入log4j的依赖，用于日志的输出

<dependency>
    <groupId>log4j</groupId>
    <artifactId>log4j</artifactId>
    <version>1.2.17</version>
</dependency>

在项目的resources目录下新建一个log4j的配置文件log4j.properties 填写配置内容如下

log4j.rootLogger=DEBUG, stdout
# Console output...
log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%5p [%t] - %m%n

0x02 引用Druid的数据源

在application.yml配置文件中引用Druid的数据源

type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource

全部配置

spring:
  datasource:
    username: root
    password: 123123
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/zshop?serverTimezone=UTC&useUnicode=true&characterEncoding=utf-8
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource

在单元测试中使用 DataSource 输出数据源测试

@SpringBootTest
class Springboot04DataApplicationTests {
    @Autowired
    DataSource dataSource;

    @Test
    void contextLoads() throws SQLException {
        //数据源
        System.out.println("数据源： " + dataSource.getClass());
        //获取数据库连接
        Connection connection = dataSource.getConnection();
        System.out.println("获取连接： " + connection);
    }
}

运行单元测试，成功将数据源设置为Druid

在application.yml中设置一些Druid的默认配置

#Spring Boot 默认是不注入这些属性值的，需要自己绑定
    #druid 数据源专有配置
    initialSize: 5
    minIdle: 5
    maxActive: 20
    maxWait: 60000
    timeBetweenEvictionRunsMillis: 60000
    minEvictableIdleTimeMillis: 300000
    validationQuery: SELECT 1 FROM DUAL
    testWhileIdle: true
    testOnBorrow: false
    testOnReturn: false
    poolPreparedStatements: true

    #配置监控统计拦截的filters，stat:监控统计、log4j：日志记录、wall：防御sql注入
    #如果允许时报错  java.lang.ClassNotFoundException: org.apache.log4j.Priority
    #则导入 log4j 依赖即可，Maven 地址： https://mvnrepository.com/artifact/log4j/log4j
    filters: stat,wall,log4j
    maxPoolPreparedStatementPerConnectionSize: 20
    useGlobalDataSourceStat: true
    connectionProperties: druid.stat.mergeSql=true;druid.stat.slowSqlMillis=500

其他的一些参数

配置	缺省值	说明
name		配置这个属性的意义在于，如果存在多个数据源，监控的时候可以通过名字来区分开来。如果没有配置，将会生成一个名字，格式是："DataSource-" + System.identityHashCode(this). 另外配置此属性至少在1.0.5版本中是不起作用的，强行设置name会出错详情-点此处。
url		连接数据库的url，不同数据库不一样。例如： mysql : jdbc:mysql://10.20.153.104:3306/druid2 oracle : jdbc:oracle:thin:@10.20.149.85:1521:ocnauto
username		连接数据库的用户名
password		连接数据库的密码。如果你不希望密码直接写在配置文件中，可以使用ConfigFilter。详细看这里：https://github.com/alibaba/druid/wiki/%E4%BD%BF%E7%94%A8ConfigFilter
driverClassName	根据url自动识别	这一项可配可不配，如果不配置druid会根据url自动识别dbType，然后选择相应的driverClassName
initialSize	0	初始化时建立物理连接的个数。初始化发生在显示调用init方法，或者第一次getConnection时
maxActive	8	最大连接池数量
maxIdle	8	已经不再使用，配置了也没效果
minIdle		最小连接池数量
maxWait		获取连接时最大等待时间，单位毫秒。配置了maxWait之后，缺省启用公平锁，并发效率会有所下降，如果需要可以通过配置useUnfairLock属性为true使用非公平锁。
poolPreparedStatements	false	是否缓存preparedStatement，也就是PSCache。PSCache对支持游标的数据库性能提升巨大，比如说oracle。在mysql下建议关闭。
maxOpenPreparedStatements	-1	要启用PSCache，必须配置大于0，当大于0时，poolPreparedStatements自动触发修改为true。在Druid中，不会存在Oracle下PSCache占用内存过多的问题，可以把这个数值配置大一些，比如说100
validationQuery		用来检测连接是否有效的sql，要求是一个查询语句。如果validationQuery为null，testOnBorrow、testOnReturn、testWhileIdle都不会其作用。
validationQueryTimeout		单位：秒，检测连接是否有效的超时时间。底层调用jdbc Statement对象的void setQueryTimeout(int seconds)方法
testOnBorrow	true	申请连接时执行validationQuery检测连接是否有效，做了这个配置会降低性能。
testOnReturn	false	归还连接时执行validationQuery检测连接是否有效，做了这个配置会降低性能
testWhileIdle	false	建议配置为true，不影响性能，并且保证安全性。申请连接的时候检测，如果空闲时间大于timeBetweenEvictionRunsMillis，执行validationQuery检测连接是否有效。
timeBetweenEvictionRunsMillis	1分钟（1.0.14）	有两个含义： 1) Destroy线程会检测连接的间隔时间，如果连接空闲时间大于等于minEvictableIdleTimeMillis则关闭物理连接 2) testWhileIdle的判断依据，详细看testWhileIdle属性的说明
numTestsPerEvictionRun		不再使用，一个DruidDataSource只支持一个EvictionRun
minEvictableIdleTimeMillis	30分钟（1.0.14）	连接保持空闲而不被驱逐的最长时间
connectionInitSqls		物理连接初始化的时候执行的sql
exceptionSorter	根据dbType自动识别	当数据库抛出一些不可恢复的异常时，抛弃连接
filters		属性类型是字符串，通过别名的方式配置扩展插件，常用的插件有：监控统计用的filter:stat 日志用的filter:log4j 防御sql注入的filter:wall
proxyFilters		类型是List<com.alibaba.druid.filter.Filter>，如果同时配置了filters和proxyFilters，是组合关系，并非替换关系

0x03 自定义Druid配置

在 config 目录下创建一个DruidConfig.java文件

绑定全局的 spring 配置文件

@Configuration
public class DruidConfig {
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource")
    @Bean
    public DataSource druidDataSource(){
        return new DruidDataSource();
    }
}

增加Druid后台监控功能

Druid 数据源具有监控的功能，并提供了一个 web 界面方便用户查看，用于可视化的对数据操作的一系列行为，提高数据库的安全性。

config/DruidConfig.java

@Configuration
public class DruidConfig {

    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource")
    @Bean
    public DataSource druidDataSource(){
        return new DruidDataSource();
    }

    //后台监控
    @Bean
    public ServletRegistrationBean startViewServlet(){
        ServletRegistrationBean<StatViewServlet> bean = new ServletRegistrationBean<>(new StatViewServlet(),"/druid/*");

        //自定义参数
        HashMap<String, String> initParameters = new HashMap<>();
        //增加配置
        //登录信息：登录的用户参数是固定的 loginUsername loginPassword
        initParameters.put("loginUsername", "admin");
        initParameters.put("loginPassword", "123123");
        //访问控制：白名单,空字符串表示允许任何人访问
        initParameters.put("allow", "");
        //访问控制：黑名单
        bean.setInitParameters(initParameters);
        return bean;
    }
}

其他的一些参数可以在com.alibaba.druid.support.http.StatViewServlet的父类 com.alibaba.druid.support.http.ResourceServlet 中找到

配置完毕后，我们访问： http://localhost:8080/druid/login.html 可以看到Druid自带的登录页面

使用我们刚才配置的密码进行登录

配置 Druid web 监控 filter

这个过滤器的作用就是统计 web 应用请求中所有的数据库信息，比如发出的 sql 语句，sql 执行的时间、请求次数、请求的 url 地址、以及 seesion 监控、数据库表的访问次数

config/DruidConfig.java

//配置 Druid 监控的filter
//WebStatFilter：用于配置Web和Druid数据源之间的管理关联监控统计
@Bean
public FilterRegistrationBean webStatFilter(){
    FilterRegistrationBean bean = new FilterRegistrationBean();
    bean.setFilter(new WebStatFilter());

    //参数集
    HashMap<Object, Object> initParams = new HashMap<>();
    // "/*"表示过滤所有请求
    bean.setUrlPatterns(Arrays.asList("/*"));

    //设置过滤时要排除的请求
    initParams.put("exclusions", "*.js,*.css,/druid/*");

    bean.setInitParameters(initParams);
    return bean;
}

访问 api，测试访问执行 SQL

访问 Druid 后台，查看 sql 监控

如上图所示，成功监控到sql行为。

三、总结

通过本次实验将 Druid 模块整合进入springboot 项目当中，实现对项目中的一系列数据操作的实施监控。

Spring Boot 整合Druid