Spring Boot 2.x基础教程:默认数据源Hikari的配置详解

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通过上一节的学习,我们已经学会如何应用Spring中的JdbcTemplate来完成对MySQL的数据库读写操作。接下来通过本篇文章,重点说说在访问数据库过程中的一个重要概念:数据源(Data Source),以及Spring Boot中对数据源的创建与配置。

基本概念

在开始说明Spring Boot中的数据源配置之前,我们先搞清楚关于数据访问的这些基本概念:

什么是JDBC?

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(斜体代表接口,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)。

什么是数据源?

可以看到,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:

  1. 封装关于数据库访问的各种参数,实现统一管理
  2. 通过对数据库的连接池管理,节省开销并提高效率

在Java这个自由开放的生态中,已经有非常多优秀的开源数据源可以供大家选择,比如:DBCP、C3P0、Druid、HikariCP等。

而在Spring Boot 2.x中,对数据源的选择也紧跟潮流,采用了目前性能最佳的HikariCP。接下来,我们就来具体说说,这个Spring Boot中的默认数据源配置。

默认数据源:HikariCP

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。只有一些特殊情况,比如:更换默认数据源,多数据源共存等情况才需要去修改覆盖初始化的Bean内容。本节我们主要讲Hikari的配置,所以对于使用其他数据源或者多数据源的情况,在之后的教程中学习。

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。这里就不做过多说明了,通常就这些配置:
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/test
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=123456
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
  • 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。下面这个是我们最常用的几个配置项及对应说明:
spring.datasource.hikari.minimum-idle=10
spring.datasource.hikari.maximum-pool-size=20
spring.datasource.hikari.idle-timeout=500000
spring.datasource.hikari.max-lifetime=540000
spring.datasource.hikari.connection-timeout=60000
spring.datasource.hikari.connection-test-query=SELECT 1

这些配置的含义:

  • spring.datasource.hikari.minimum-idle: 最小空闲连接,默认值10,小于0或大于maximum-pool-size,都会重置为maximum-pool-size
  • spring.datasource.hikari.maximum-pool-size: 最大连接数,小于等于0会被重置为默认值10;大于零小于1会被重置为minimum-idle的值
  • spring.datasource.hikari.idle-timeout: 空闲连接超时时间,默认值600000(10分钟),大于等于max-lifetime且max-lifetime>0,会被重置为0;不等于0且小于10秒,会被重置为10秒。
  • spring.datasource.hikari.max-lifetime: 连接最大存活时间,不等于0且小于30秒,会被重置为默认值30分钟.设置应该比mysql设置的超时时间短
  • spring.datasource.hikari.connection-timeout: 连接超时时间:毫秒,小于250毫秒,否则被重置为默认值30秒
  • spring.datasource.hikari.connection-test-query: 用于测试连接是否可用的查询语句

更多完整配置项可查看下表:

name 描述 构造器默认值 默认配置validate之后的值 validate重置
autoCommit 自动提交从池中返回的连接 TRUE TRUE
connectionTimeout 等待来自池的连接的最大毫秒数 SECONDS.toMillis(30) = 30000 30000 如果小于250毫秒,则被重置回30秒
idleTimeout 连接允许在池中闲置的最长时间 MINUTES.toMillis(10) = 600000 600000 如果idleTimeout+1秒>maxLifetime 且 maxLifetime>0,则会被重置为0(代表永远不会退出);如果idleTimeout!=0且小于10秒,则会被重置为10秒
maxLifetime 池中连接最长生命周期 MINUTES.toMillis(30) = 1800000 1800000 如果不等于0且小于30秒则会被重置回30分钟
connectionTestQuery 如果您的驱动程序支持JDBC4,我们强烈建议您不要设置此属性 null null
minimumIdle 池中维护的最小空闲连接数 -1 10 minIdle<0或者minIdle>maxPoolSize,则被重置为maxPoolSize
maximumPoolSize 池中最大连接数,包括闲置和使用中的连接 -1 10 如果maxPoolSize小于1,则会被重置。当minIdle<=0被重置为DEFAULT_POOL_SIZE则为10;如果minIdle>0则重置为minIdle的值
metricRegistry 该属性允许您指定一个 Codahale / Dropwizard MetricRegistry 的实例,供池使用以记录各种指标 null null
healthCheckRegistry 该属性允许您指定池使用的Codahale / Dropwizard HealthCheckRegistry的实例来报告当前健康信息 null null
poolName 连接池的用户定义名称,主要出现在日志记录和JMX管理控制台中以识别池和池配置 null HikariPool-1
initializationFailTimeout 如果池无法成功初始化连接,则此属性控制池是否将 fail fast 1 1
isolateInternalQueries 是否在其自己的事务中隔离内部池查询,例如连接活动测试 FALSE FALSE
allowPoolSuspension 控制池是否可以通过JMX暂停和恢复 FALSE FALSE
readOnly 从池中获取的连接是否默认处于只读模式 FALSE FALSE
registerMbeans 是否注册JMX管理Bean(MBeans) FALSE FALSE
catalog 为支持 catalog 概念的数据库设置默认 catalog driver default null
connectionInitSql 该属性设置一个SQL语句,在将每个新连接创建后,将其添加到池中之前执行该语句。 null null
driverClassName HikariCP将尝试通过仅基于jdbcUrl的DriverManager解析驱动程序,但对于一些较旧的驱动程序,还必须指定driverClassName null null
transactionIsolation 控制从池返回的连接的默认事务隔离级别 null null
validationTimeout 连接将被测试活动的最大时间量 SECONDS.toMillis(5) = 5000 5000 如果小于250毫秒,则会被重置回5秒
leakDetectionThreshold 记录消息之前连接可能离开池的时间量,表示可能的连接泄漏 0 0 如果大于0且不是单元测试,则进一步判断:(leakDetectionThreshold < SECONDS.toMillis(2) or (leakDetectionThreshold > maxLifetime && maxLifetime > 0),会被重置为0 . 即如果要生效则必须>0,而且不能小于2秒,而且当maxLifetime > 0时不能大于maxLifetime
dataSource 这个属性允许你直接设置数据源的实例被池包装,而不是让HikariCP通过反射来构造它 null null
schema 该属性为支持模式概念的数据库设置默认模式 driver default null
threadFactory 此属性允许您设置将用于创建池使用的所有线程的java.util.concurrent.ThreadFactory的实例。 null null
scheduledExecutor 此属性允许您设置将用于各种内部计划任务的java.util.concurrent.ScheduledExecutorService实例 null null

代码示例

本文的相关例子可以查看下面仓库中的chapter3-2目录:

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参考资料