【技术应用】java基于UNIX域套接字(unix domain socket)连接mysql数据库
前言
Unix domain socket 又叫 IPC（inter-process communication 进程间通信）socket，用于实现同一主机上的进程间通信。
socket 原本是为网络通讯设计的，但后来在 socket 的框架上发展出一种 IPC 机制，就是 UNIX domain socket。虽然网络 socket 也可用于同一台主机的进程间通讯（通过 loopback 地址 127.0.0.1），但是 UNIX domain socket 用于 IPC 更有效率：不需要经过网络协议栈，不需要打包拆包、计算校验和、维护序号和应答等，只是将应用层数据从一个进程拷贝到另一个进程。这是因为，IPC 机制本质上是可靠的通讯，而网络协议是为不可靠的通讯设计的。
Unix 套接字：Unix 套接字、 UNIX 域套接字、 Unix 域协议族AF_UNIX、POSIX 本地进程间通信套接字、POSIX 本地 IPC 套接字、、、、、、——所有这些术语或多或少指的是同一个概念——主机内部协议和寻址该方案或多或少类似于 Internet 上计算机之间的套接字通信。通常，但并非总是如此，Unix 套接字由文件系统上的路径名引用。PF_UNIXPF_LOCALAF_FILEPF_FILE
Unix 套接字可用于多种平台（包括 macOS、Windows 和 Linux），它们的工作方式都略有不同。
Unix域套接字有兴趣的同学可以百度查找相关资料，这里不再赘述；
由上可知，unix套接字的通讯效率是高于socket通讯的，在同一台服务器上使用unix domian socket进行进程间的通讯，也能提高我们的通讯效率，例如同一台服务java server与java server、java server与mysql、java server与postgresql、java server与docker等通讯，可以使用unix domain socket进行数据交互，可以提高执行效率，同时也也避免了服务对外暴露端口，提高的安全性；
这篇文章主要实现java通过unix domain socket技术对mysql数据库的应用，主要涉及步骤讲解、代码示例；后续也会提供java基于unix domain socket实现Socket、rmi、postgresql应用，尤其java通过unix domain socket技术调用postgresql数据库，我们工作中涉及到的应用最多，后续会着重讲解；
注：为了方便大家使用，本文介绍两种unix domain socket连接mysql数据库的方式：java + jdbc 和 spring boot + mybatis
mysql.sock简介：
“mysql.sock”是mysql的套接字文件，是mysql的主机和客户机在同一host上的时候，使用unix socket做为通讯协议的载体。在UNIX系列系统下本地连接MySQL可以采用TCP连接和UNIX域套接字两种方式；其中UNIX域套接字方式需要一个套接字文件，可用“show variables like ‘socket’\G;”命令来查看本地socket文件位置。
MySQL 中我们常用的有两种连接数据库的方式，分别是:
- TCP/IP
mysql -uyouruser -pyourpassword -P3306 -h127.0.0.1
mysql -uyouruser -pyourpassword -P3306 -h192.168.199.198
- Socket
mysql -uyouruser -pyourpassword --socket=/tmp/mysql.sock
mysql -uyouruser -pyourpassword -hlocalhost
mysql -uyouruser -pyourpassword
以上三种方式是等价的，默认不填时，默认--host=localhost，--socket=/tmp/mysql.sock
登录示例：
mysql使用 Unix 域套接字连接：
Connector/J 本身不支持使用 Unix 域套接字连接到 MySQL 服务器。但是，可以使用通过可插入套接字工厂提供功能的第 3 方库。这样的自定义工厂应该实现 Connector/J 的 com.mysql.cj.protocol.SocketFactory 接口或遗留 com.mysql.jdbc.SocketFactory接口。当您为 Unix 套接字使用此类自定义套接字工厂时，请遵循以下要求：
1）MySQL 服务器必须配置系统变量 --socket（对于使用 JDBC API 的本机协议连接）或 --mysqlx-socket（对于使用 X DevAPI 的 X 协议连接），它必须包含 Unix 套接字文件的文件路径。
2）自定义工厂的完全限定类名应该通过连接属性传递给 Connector/J socketFactory。例如，对于 junixsocket 库，设置：
socketFactory=org.newsclub.net.mysql.AFUNIXDatabaseSocketFactory
您可能还需要将其他参数作为连接属性传递给自定义工厂。例如，对于 junixsocket 库，提供具有以下属性的套接字文件的文件路径junixsocket.file：
junixsocket.file=path_to_socket_file
3）Fore release 8.0.21 及更早版本：使用 X 协议时，设置连接属性 xdevapi.useAsyncProtocol=false（这是 Connector/J 8.0.12 及更高版本的默认设置）。异步套接字通道不支持 Unix 套接字。当 时xdevapi.useAsyncProtocol=true，该 socketFactory属性将被忽略（连接属性 xdevapi.useAsyncProtocol自 8.0.22 版以来已被弃用）。
注：可以参考MySQL Connector/J 8.0 开发人员指南
代码实现：
创建数据库表student：
SET NAMES utf8mb4;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;
-- ----------------------------
-- Table structure for student
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `student`;
CREATE TABLE `student` (
`id` int(10) UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`name` varchar(10) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_bin NULL DEFAULT NULL,
`sex` char(6) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_bin NULL DEFAULT NULL,
`pwd` varchar(20) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_bin NULL DEFAULT NULL,
`email` varchar(20) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_bin NULL DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 8 CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_bin ROW_FORMAT = DYNAMIC;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;
连接socket，创建AFUNIXDatabaseSocketFactoryCJ类：
package com.config;
import com.mysql.cj.conf.PropertySet;
import com.mysql.cj.conf.RuntimeProperty;
import com.mysql.cj.protocol.ServerSession;
import com.mysql.cj.protocol.SocketConnection;
import com.mysql.cj.protocol.SocketFactory;
import org.newsclub.net.unix.AFUNIXSocket;
import org.newsclub.net.unix.AFUNIXSocketAddress;
import java.io.Closeable;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.Socket;
public class AFUNIXDatabaseSocketFactoryCJ implements SocketFactory {
private AFUNIXSocket rawSocket;
private Socket sslSocket;
@Override
public <T extends Closeable> T connect(String s, int i, PropertySet propertySet, int i1) throws IOException {
RuntimeProperty<String> prop = propertySet.getStringProperty("junixsocket.file");
String sock;
if (prop != null && !prop.isExplicitlySet()) {
sock = prop.getStringValue();
} else {
sock = "/var/lib/mysql/mysql.sock";
}
final File socketFile = new File(sock);
this.rawSocket = AFUNIXSocket.connectTo(AFUNIXSocketAddress.of(socketFile));
this.sslSocket = rawSocket;
return (T) rawSocket;
}
@Override
public <T extends Closeable> T performTlsHandshake(SocketConnection socketConnection, ServerSession serverSession) throws IOException {
return null;
}
}
建立数据库Connection连接：
package com.sk.jdbc;
import java.sql.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Properties;
public class MysqlDemo {
//建立connection连接
public static Connection getConn() throws Exception{
Driver driver = new com.mysql.cj.jdbc.Driver();
String url = "jdbc:mysql://localhost/test";
//将用户名和密码封装在Properties中
Properties info = new Properties();
info.setProperty("socketFactory","com.config.AFUNIXDatabaseSocketFactoryCJ");
info.setProperty("user","root");
info.setProperty("password","%Dsh0406");
info.setProperty("junixsocket.file","/var/lib/mysql/mysql.sock");
info.setProperty("sslMode","DISABLED");
Connection conn = driver.connect(url,info);
System.out.println(conn);
return conn;
}
//通过conn操作数据库，主要用于jdbc实现
public static List<String> run() throws Exception{
Connection conn = getConn();
Statement stmt = conn.createStatement();
String sql = "select * from student";
ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);
//处理结果集
List<String> res = new ArrayList<>();
while(rs.next()) {
String str = rs.getString("name");
res.add(str);
}
rs.close();
System.out.println("结果集关闭成功！");
stmt.close();
System.out.println("语句通道关闭成功！");
conn.close();
System.out.println("关闭连接成功！");
//遍历输出
if(res!=null){
for(String out:res) {
System.out.println(out);
}
}
return res;
}
}
jdbc实现对数据库调用，结合上一步的run()
package com.controller;
import com.bean.Student;
import com.mapper.StudentMapper;
import com.sk.jdbc.MysqlDemo;
import lombok.extern.log4j.Log4j2;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import javax.annotation.Resource;
import java.sql.SQLException;
import java.util.List;
@Log4j2
@RestController
public class TestAction {
@Resource
private StudentMapper studentMapper;
/**
* 验证jdbc调用
* @return
*/
@GetMapping("/test/local")
private Object get(){
try {
return MysqlDemo.run();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
}
jdbc调用执行结果：
日志信息
接口调用：
集合springboot+mybatis使用
创建mapper
package com.mapper;
import com.bean.Student;
import org.apache.ibatis.annotations.*;
import org.springframework.stereotype.Repository;
import java.util.List;
import java.util.Map;
@Mapper
@Repository
public interface StudentMapper {
@Select("select * from student")
List<Student> selectAll();
@Select("select * from student where id = #{id}")
Student selectById(@Param("id") int id);
@Select("select * from student where name = #{name}")
Map<String, Object> selectByName1(@Param("name") String name);
@Select("select * from student where name = #{name}")
Student selectByName2(@Param("name") String name);
@Select("select * from student where name = #{name} and pwd = #{pwd}")
Student selectByNameAndPwd(String name, String pwd);
@Delete("delete from student where id = #{id}")
boolean deleteById(int id);
@Insert("insert into student values (null,#{name},#{sex},#{pwd},#{email})")
boolean insertUser(String name, String sex, String pwd, String email);
@Update("update student set name = #{name} where id = #{id}")
boolean updateById(String name, int id);
}
重写DataSource类MyDataSource.java
package com.config;
import com.sk.jdbc.MysqlDemo;
import javax.sql.DataSource;
import java.io.PrintWriter;
import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.SQLFeatureNotSupportedException;
import java.util.logging.Logger;
public class MyDataSource implements DataSource {
@Override
public Connection getConnection() {
try {
return MysqlDemo.getConn();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
@Override
public Connection getConnection(String username, String password) {
try {
return MysqlDemo.getConn();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
@Override
public <T> T unwrap(Class<T> iface) throws SQLException {
return null;
}
@Override
public boolean isWrapperFor(Class<?> iface) throws SQLException {
return false;
}
@Override
public PrintWriter getLogWriter() throws SQLException {
return null;
}
@Override
public void setLogWriter(PrintWriter out) throws SQLException {
}
@Override
public void setLoginTimeout(int seconds) throws SQLException {
}
@Override
public int getLoginTimeout() throws SQLException {
return 0;
}
@Override
public Logger getParentLogger() throws SQLFeatureNotSupportedException {
return null;
}
}
手动初始化数据库连接DruidConfig.java
package com.config;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import javax.sql.DataSource;
@Configuration
public class DruidConfig {
@Bean
public DataSource druid(){
return new MyDataSource();
}
}
创建验证接口
package com.controller;
import com.bean.Student;
import com.mapper.StudentMapper;
import com.sk.jdbc.MysqlDemo;
import lombok.extern.log4j.Log4j2;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import javax.annotation.Resource;
import java.sql.SQLException;
import java.util.List;
@Log4j2
@RestController
public class TestAction {
@Resource
private StudentMapper studentMapper;
/**
* 验证mybatis
* @return
*/
@GetMapping("/test")
private Object get2(){
List<Student> studentList = studentMapper.selectAll();
log.info(studentList);
return studentList;
}
}
执行结果：
参考资料：
https://github.com/kohlschutter/junixsocket
https://dev.mysql.com/doc/connector-j/8.0/en/connector-j-unix-socket.html
https://mp.weixin.qq.com/s/h3jOYAD05QfHSRXLnQtPYw
=有下午茶，必开会
