Spring全家桶--数据库相关

目录

如何配置数据源 

Spring Boot 做了哪些配置

数据源相关配置属性 

数据库连接池

HikariCP 

Alibaba Druid 

通过 Spring JDBC 访问数据库 

了解 Spring 的抽象

 Spring 的事务抽象 

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https://start.spring.io/

如何配置数据源 

Spring Boot 做了哪些配置

 
DataSourceAutoConfiguration 配置 DataSource  

DataSourceTransactionManagerAutoConfiguration 配置 DataSourceTransactionManager  

JdbcTemplateAutoConfiguration 配置 JdbcTemplate 

 

数据源相关配置属性 

通⽤ 

spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost/test 
spring.datasource.username=dbuser
spring.datasource.password=dbpass 
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver(可选) 
初始化内嵌数据库 

spring.datasource.initialization-mode=embedded|always|never 
spring.datasource.schema与spring.datasource.data确定初始化SQL⽂文件 
spring.datasource.platform=hsqldb | h2 | oracle | mysql | postgresql(与前者对应) 
配置多数据源的注意事项 

不同数据源的配置要分开
关注每次使⽤用的数据源
有多个DataSource时系统如何判断 
对应的设施(事务、ORM等)如何选择DataSource 
Spring Boot中的多数据源配置 

⼿工配置两组 DataSource 及相关内容 

与Spring Boot协同工作(二选⼀) 

配置@Primary类型的Bean 
排除Spring Boot的⾃动配置 
DataSourceAutoConfiguration 
DataSourceTransactionManagerAutoConfiguration 
JdbcTemplateAutoConfiguration 
 

数据库连接池

连接池选择时的考量量点 

可靠性 
性能  
功能 
可运维性 
可扩展性  
其他   
 

HikariCP 

HikariCP 为什么快 

1. 字节码级别优化(很多方法通过 JavaAssist 生成)

2. ⼤量小改进 

用 FastStatementList 代替 ArrayList
无锁集合 ConcurrentBag
代理类的优化(⽐如，用 invokestatic 代替了 invokevirtual) 
 

在 Spring Boot 2.x 中 默认使⽤用 HikariCP

spring.datasource.hikari.*  

Spring Boot 1.x  默认使用 Tomcat 连接池，需要移除 tomcat-jdbc 依赖

spring.datasource.type=com.zaxxer.hikari.HikariDataSource 
 

常用 HikariCP 配置参数 

常用配置 

spring.datasource.hikari.maximumPoolSize=10 
spring.datasource.hikari.minimumIdle=10 
spring.datasource.hikari.idleTimeout=600000 
spring.datasource.hikari.connectionTimeout=30000 
spring.datasource.hikari.maxLifetime=1800000 
其他配置详见 HikariCP 官⽹网  

https://github.com/brettwooldridge/HikariCP 

 

Alibaba Druid 

“Druid连接池是阿⾥巴巴开源的数据库连接池项目。Druid连接池为监控⽽生， 内置强⼤的监控功能，监控特性不影响性能。功能强⼤大，能防SQL注⼊入，内置 Logging能诊断Hack应⽤行为。”                                          –Alibaba Druid 官⽅方介绍 

实⽤的功能

详细的监控(真的是全面) 
ExceptionSorter，针对主流数据库的返回码都有支持 
SQL 防注⼊
内置加密配置 众多扩展点，⽅便进行定制 
数据源配置 

直接配置 DruidDataSource 

通过 druid-spring-boot-starter 

spring.datasource.druid.* 
Filter 配置 

spring.datasource.druid.filters=stat,config,wall,log4j (全部使⽤用默认值) 
密码加密 

spring.datasource.password=<加密密码> 
spring.datasource.druid.filter.config.enabled=true 
spring.datasource.druid.connection-properties=config.decrypt=true;config.decrypt.key= 
SQL 防注入 

spring.datasource.druid.filter.wall.enabled=true 
spring.datasource.druid.filter.wall.db-type=h2 
spring.datasource.druid.filter.wall.config.delete-allow=false
spring.datasource.druid.filter.wall.config.drop-table-allow=false 
Druid Filter 

用于定制连接池操作的各种环节
可以继承 FilterEventAdapter 以便便⽅方便便地实现 Filter 
修改 META-INF/druid-filter.properties 增加 Filter 配置 
 

通过 Spring JDBC 访问数据库 

Spring 的 JDBC 操作类 

spring-jdbc 

core，JdbcTemplate 等相关核心接⼝和类 
datasource，数据源相关的辅助类 
object，将基本的 JDBC 操作封装成对象 
support，错误码等其他辅助工具 
 

简单的 JDBC 操作 

JdbcTemplate 

query 
queryForObject 
queryForList 
update
execute 
 

SQL 批处理 

JdbcTemplate 

batchUpdate 

BatchPreparedStatementSetter 
NamedParameterJdbcTemplate 

batchUpdate 

SqlParameterSourceUtils.createBatch 
 

了解 Spring 的抽象

 
Spring 的事务抽象 

一致的事务模型 

JDBC/Hibernate/myBatis 
DataSource/JTA 
 

事务抽象的核⼼接口 

PlatformTransactionManager 

• DataSourceTransactionManager 

• HibernateTransactionManager

• JtaTransactionManager 

TransactionDefinition 

• Propagation 

• Isolation

• Timeout 

• Read-only status 

 

事务传播特性 

传播性

值

描述

PROPAGATION_REQUIRED

0

当前有事务就⽤当前的，没有就⽤新的

PROPAGATION_SUPPORTS

1

事务可有可无，不是必须的

PROPAGATION_MANDATORY

2

当前一定要有事务，不然就抛异常

PROPAGATION_REQUIRES_NEW

3

⽆论是否有事务，都起个新的事务

PROPAGATION_NOT_SUPPORTED

4

不支持事务，按非事务⽅式运行

PROPAGATION_NEVER

5

不支持事务，如果有事务则抛异常

PROPAGATION_NESTED

6

当前有事务就在当前事务里里再起⼀个事务

 

事务隔离特性 

隔离性

值

脏读

不可重复读

幻读

ISOLATION_READ_UNCOMMITTED

1

√

√

√

ISOLATION_READ_COMMITTED

2

×

√

√

ISOLATION_REPEATABLE_READ

3

×

×

√

ISOLATION_SERIALIZABLE

4

×

×

×

 

编程式事务 

TransactionTemplate 

TransactionCallback 
TransactionCallbackWithoutResult 
PlatformTransactionManager 可以传⼊TransactionDefinition进行定义 

 

声明式事务 

基于注解的配置⽅方式 

开启事务注解的⽅方式 

@EnableTransactionManagement 
 
一些配置 

proxyTargetClass 
mode
order 
@Transactional 

transactionManager 
propagation 
isolation
timeout 
readOnly 
怎么判断回滚 
 

Spring 的 JDBC 异常抽象 
Spring 会将数据操作的异常转换为 DataAccessException ，无论使用何种数据访问⽅方式，都能使⽤一样的异常 

Spring 通过 SQLErrorCodeSQLExceptionTranslator 解析错误码 

ErrorCode 定义 

org/springframework/jdbc/support/sql-error-codes.xml 
Classpath 下的 sql-error-codes.xml 
错误码解析逻辑可定制

 

O/R Mapping 实践 
常⽤的 Bean 注解 
通过注解定义 Bean 

@Component 

@Repository 

@Service 

@Controller 

@RestController 
 

认识 Spring Data JPA 
对象与关系的范式不匹配 

 

Object

RDBMS

粒度

类

表

继承

有

没有

唯⼀性

a == b

a.equals(b)

主键

关联

引⽤用

外键

数据访问

逐级访问

SQL 数量要少

 

Hibernate 
一款开源的对象关系映射(Object / Relational Mapping)框架 

将开发者从 95% 的常⻅数据持久化⼯作中解放出来 

屏蔽了底层数据库的各种细节 

Hibernate 发展历程 

2001年，Gavin King 发布第⼀个版本 

2003年，Hibernate 开发团队加入 JBoss 

2006年，Hibernate 3.2 成为 JPA 实现 

 

Java Persistence API 
JPA 为对象关系映射提供了⼀种基于 POJO 的持久化模型 

简化数据持久化代码的开发工作
为 Java 社区屏蔽不不同持久化 API 的差异 
2006 年，JPA 1.0 作为 JSR 220 的⼀部分正式发布 

 

Spring Data 
在保留底层存储特性的同时，提供相对⼀致的、基于 Spring 的编程模型 

主要模块 

Spring Data Commons 
Spring Data JDBC 
Spring Data JPA 
Spring Data Redis ......
 

常⽤ JPA 注解 
实体 

@Entity、@MappedSuperclass 
@Table(name)
主键 

@Id 

@GeneratedValue(strategy, generator)
@SequenceGenerator(name, sequenceName)
映射 

@Column(name, nullable, length, insertable, updatable) 
@JoinTable(name)、@JoinColumn(name) 
关系  

@OneToOne、@OneToMany、@ManyToOne、@ManyToMany 
@OrderBy 
 

Project Lombok 
Project Lombok 能够⾃动嵌入 IDE 和构建工具，提升开发效率 

常用功能 

@Getter / @Setter
@ToString
@NoArgsConstructor / @RequiredArgsConstructor / @AllArgsConstructor
@Data
@Builder
@Slf4j / @CommonsLog / @Log4j2
 

Spring Data JPA 的基本用法 
Repository 
@EnableJpaRepositories 

Repository 接口 

CrudRepository
PagingAndSortingRepository
JpaRepository
定义查询 
根据方法名

find...By... / read...By... / query...By... / get...By...
count...By...
...OrderBy...[Asc / Desc]
And / Or / IgnoreCase
Top / First / Distinct
分页查询 
PagingAndSortingRepository
Pageable / Sort
Slice / Page
Repository 是怎么从接口变成 Bean 的 
Repository Bean 是如何创建的 

JpaRepositoriesRegistrar 

激活了 @EnableJpaRepositories
返回了 JpaRepositoryConfigExtension 
RepositoryBeanDefinitionRegistrarSupport.registerBeanDefinitions 

注册 Repository Bean(类型是 JpaRepositoryFactoryBean ) 
RepositoryConfigurationExtensionSupport.getRepositoryConfigurations 

取得 Repository 配置 
JpaRepositoryFactory.getTargetRepository 

创建了 Repository 
接⼝中的⽅法是如何被解释的

RepositoryFactorySupport.getRepository 添加了Advice 

DefaultMethodInvokingMethodInterceptor
QueryExecutorMethodInterceptor
AbstractJpaQuery.execute 执行具体的查询 

语法解析在 Part 中 

 

通过 MyBatis 操作数据库 
认识 MyBatis 
MyBatis(https://github.com/mybatis/mybatis-3) 

一款优秀的持久层框架
支持定制化 SQL、存储过程和高级映射 
 

在 Spring 中使⽤用 MyBatis 
MyBatis Spring Adapter(https://github.com/mybatis/spring)
MyBatis Spring-Boot-Starter(https://github.com/mybatis/spring-boot-starter)  
简单配置 

mybatis.mapper-locations = classpath*:mapper/**/*.xml 
mybatis.type-aliases-package = 类型别名的包名 
mybatis.type-handlers-package = TypeHandler扫描包名 
mybatis.configuration.map-underscore-to-camel-case = true 
Mapper 的定义与扫描 

@MapperScan 配置扫描位置 

@Mapper 定义接⼝ 映射的定义—— XML 与注解 

 

让 MyBatis 更好用的那些⼯具 MyBatis Generator 
认识 MyBatis Generator 

MyBatis Generator(http://www.mybatis.org/generator/) 

MyBatis 代码生成器 

根据数据库表生成相关代码 

POJO 
Mapper 接⼝
SQL Map XML 
 

运⾏ MyBatis Generator 

命令⾏

 java -jar mybatis-generator-core-x.x.x.jar -configfile generatorConfig.xml 

Maven Plugin(mybatis-generator-maven-plugin) 

mvn mybatis-generator:generate 

${basedir}/src/main/resources/generatorConfig.xml 

Eclipse Plugin 

Java 程序
Ant Task 

配置 MyBatis Generator 

generatorConfiguration 

context 

jdbcConnection
javaModelGenerator
sqlMapGenerator
javaClientGenerator (ANNOTATEDMAPPER / XMLMAPPER / MIXEDMAPPER) 
table 
 

⽣成时可以使用的插件 

内置插件都在 org.mybatis.generator.plugins 包中 

FluentBuilderMethodsPlugin
ToStringPlugin
SerializablePlugin
RowBoundsPlugin
...... 
 
使用⽣成的对象 

简单操作，直接使⽤生成的 xxxMapper 的⽅法 
复杂查询，使⽤生成的 xxxExample 对象 
 

让 MyBatis 更好用的那些⼯具 —MyBatis PageHelper 
认识 MyBatis PageHelper 

MyBatis PageHepler(https://pagehelper.github.io) 

支持多种数据库 
支持多种分⻚方式 
SpringBoot 支持(https://github.com/pagehelper/pagehelper-spring-boot ) 
pagehelper-spring-boot-starter 
 

NoSQL 实践 
Docker 容器辅助开发
优点：简化了重复搭建开发环境的工作、交付系统更更为流畅、伸缩性更更好。

在本地的基本⽤法：

镜像相关 

• docker pull

• docker search

容器相关 

• docker run

• docker start/stop <容器器名> 

• docker ps <容器器名> 

• docker logs <容器器名> 

docker run 的常⽤用选项 

docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...] 

选项说明 

-d，后台运行容器 
-e，设置环境变量量
--expose / -p 宿主端口:容器端口 
--name，指定容器名称 
--link，链接不同容器
-v 宿主目录:容器⽬录，挂载磁盘卷 
 

国内 Docker 镜像配置 

官⽅ Docker Hub 

• https://hub.docker.com 

官⽅方镜像 

• 镜像 https://www.docker-cn.com/registry-mirror 

• 下载 https://www.docker-cn.com/get-docker  

阿⾥里里云镜像 

https://dev.aliyun.com 

 

Docker 常⽤命令

通过 Docker 启动 MongoDB 

官⽅指引 

• https://hub.docker.com/_/mongo 

获取镜像 

• docker pull mongo

运行 MongoDB 镜像 

• docker run --name mongo -p 27017:27017 -v ~/docker-

data/mongo:/data/db -e MONGO_INITDB_ROOT_USERNAME=admin

-e MONGO_INITDB_ROOT_PASSWORD=admin -d mongo

 

通过 Docker 启动 MongoDB 

登录到 MongoDB 容器中 

• docker exec -it mongo bash

通过 Shell 连接 MongoDB 

• mongo -u admin -p admin

 

Spring Data MongoDB 的基本⽤法 
在 Spring 中访问 MongoDB 

Spring 对 MongoDB 的支持 

MongoDB 是一款开源的文档型数据库 

• https://www.mongodb.com 

Spring 对 MongoDB 的支持 

Spring Data MongoDB 

MongoTemplate 
Repository ⽀持 
 

Spring Data MongoDB 的基本⽤用法 

注解 

@Document 
@Id 
MongoTemplate 

save / remove
Criteria / Query / Update
 

初始化 MongoDB 的库及权限 创建库 

  use springTest;

创建⽤用户 

  db.createUser(

    {
      user: "test",

      pwd: "test",

      roles: [

         { role: "readWrite", db: "springTest" }

      ]

} ) 

 

Spring Data MongoDB 的 Repository 

@EnableMongoRepositories 

对应接口 

MongoRepository
PagingAndSortingRepository
CrudRepository
 

Spring Data Redis 的基本⽤法 
在 Spring 中访问 Redis 

Spring 对 Redis 的⽀持 Redis 是⼀一款开源的内存 KV 存储，⽀支持多种数据结构 

• https://redis.io

Spring 对 Redis 的支持 

• Spring Data Redis 

支持的客户端 Jedis / Lettuce 
RedisTemplate
Repository ⽀支持 
 

Jedis 客户端的简单使⽤ 

Jedis 不是线程安全的
通过 JedisPool 获得 Jedis 实例
直接使⽤用 Jedis 中的⽅方法 
 

Jedis 客户端的简单使用 

通过 Docker 启动 Redis 

官⽅指引 

• https://hub.docker.com/_/redis 

获取镜像 

• docker pull redis

启动 Redis 

• docker run --name redis -d -p 6379:6379 redis

 

Redis 的几种运⾏模式
Redis 的哨兵与集群模式 

Redis 的哨兵模式 Redis Sentinel 是 Redis 的一种⾼可用方案 

• 监控、通知、⾃自动故障转移、服务发现

JedisSentinelPool 

 

Redis 的集群模式 

Redis Cluster 

数据自动分片(分成16384个 Hash Slot ) 
在部分节点失效时有⼀一定可⽤用性
JedisCluster 

• Jedis 只从 Master 读数据，如果想要⾃自动读写分离，可以定制 

 

Spring 的缓存抽象 
为不同的缓存提供一层抽象

• 为 Java ⽅法增加缓存，缓存执行结果 

• 支持ConcurrentMap、EhCache、Caffeine、JCache(JSR-107) 

• 接⼝

org.springframework.cache.Cache
org.springframework.cache.CacheManager
 

基于注解的缓存 

@EnableCaching 

@Cacheable
@CacheEvict
@CachePut
@Caching
@CacheConfig
 

通过 Spring Boot 配置 Redis 缓存 

Redis 在 Spring 中的其他用法 

 

与 Redis 建立连接

配置连接⼯厂 

•  LettuceConnectionFactory 与 JedisConnectionFactory 

RedisStandaloneConfiguration
RedisSentinelConfiguration
RedisClusterConfiguration
 

读写分离 

Lettuce 内置支持读写分离 

只读主、只读从 
优先读主、优先读从 
LettuceClientConfiguration

LettucePoolingClientConfiguration

LettuceClientConfigurationBuilderCustomizer

 

RedisTemplate 

RedisTemplate

• opsForXxx() 

StringRedisTemplate 

一定注意设置过期时间!!!

 

Redis Repository 

实体注解 

@RedisHash
@Id
@Indexed
 

处理不同类型数据源的 Repository 

如何区分这些 Repository 

根据实体的注解
根据继承的接⼝类型
扫描不同的包
 

Project Reactor
Project Reactor 介绍 
“在计算机中，响应式编程或反应式编程(英语:Reactive Programming)是一种面向数据流和变化传播的编程范式。这意味着可以在编程语⾔中很⽅便地表达静态或动态的数据流， ⽽相关的计算模型会自动将变化的值通过数据流进⾏传播。” 

——维基百科 

 

Project Reactor ⼀些核⼼的概念 

Operators - Publisher / Subscriber 

• Nothing Happens Until You subscribe()

• Flux [ 0..N ] - onNext()、onComplete()、onError() 

• Mono [ 0..1 ] - onNext()、onComplete()、onError() 

Backpressure 

• Subscription 

• onRequest()、onCancel()、onDispose() 

线程调度 Schedulers 

• immediate() / single() / newSingle()

• elastic() / parallel() / newParallel()

错误处理

• onError / onErrorReturn / onErrorResume 

• doOnError / doFinally 

 

通过 Reactive 的⽅式访问 NoSQL 
通过 Reactive 的⽅式访问数据 Redis 

Spring Data Redis 

Lettuce 能够支持 Reactive ⽅式 

Spring Data Redis 中主要的支持 

• ReactiveRedisConnection

• ReactiveRedisConnectionFactory

• ReactiveRedisTemplate

opsForXxx() 
 

通过 Reactive 的⽅式访问数据 MongoDB 

Spring Data MongoDB 

MongoDB 官⽅提供了⽀持 Reactive 的驱动 

• mongodb-driver-reactivestreams 

Spring Data MongoDB 中主要的⽀支持 

• ReactiveMongoClientFactoryBean

• ReactiveMongoDatabaseFactory

• ReactiveMongoTemplate

 

通过 Reactive 的⽅式访问数据 RDBMS 
Spring Data R2DBC 

R2DBC (https://spring.io/projects/spring-data-r2dbc) 

• Reactive Relational Database Connectivity 

支持的数据库 

• Postgres(io.r2dbc:r2dbc-postgresql) 

• H2(io.r2dbc:r2dbc-h2)
• Microsoft SQL Server(io.r2dbc:r2dbc-mssql) 

 

Spring Data R2DBC 

  一些主要的类 

• ConnectionFactory

• DatabaseClient

execute().sql(SQL)
inTransaction(db -> {}) 
• R2dbcExceptionTranslator 

SqlErrorCodeR2dbcExceptionTranslator
 

R2DBC Repository 支持 

一些主要的类 

• @EnableR2dbcRepositories 

• ReactiveCrudRepository

@Table / @Id 
其中的方法返回都是 Mono 或者 Flux 
自定义查询需要⾃己写 @Query 
 

Spring AOP 的基本概念
通过 AOP 打印数据访问层摘要 

Spring AOP 的⼀些核心概念 

概念

含义

Aspect

切面

Join Point

连接点，Spring AOP里总是代表一次⽅法行行

Advice

通知，在连接点执行的动作

Pointcut

切入点，说明如何匹配连接点

Introduction

引入，为现有类型声明额外的⽅法和属性

Target object

⽬标对象

AOP proxy

AOP 代理对象，可以是 JDK 动态代理，也可以是 CGLIB 代理

Weaving

织入，连接切面与⽬标对象或类型创建代理的过程

常用注解 

@EnableAspectJAutoProxy
@Aspect
@Pointcut
@Before
@After / @AfterReturning / @AfterThrowing
@Around
@Order
 

监控 DAO 层的简单方案 
如何打印 SQL 
 
HikariCP 

• P6SQL，https://github.com/p6spy/p6spy 

 

Alibaba Druid 

• 内置 SQL 输出 

• https://github.com/alibaba/druid/wiki/Druid中使用log4j2进⾏日志输出 
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