Spring Boot学习（二） Spring Boot 数据的持久化

于 2020-07-09 12:37:35 发布
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分类专栏： Springboot 文章标签： spring boot java 后端
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持久化数据是几乎所有应用程序最基本的功能，不管是将数据写入 Oracle、SqlServer、MySQL等关系型数据，还是将数据写入 HBase、MongoDB等非关系型数据库，Spring 都提供了很好的数据持久化支持。

1、配置数据源

Spring 配置数据源有三种方式：

  • 通过 JDBC 驱动程序定义的数据源。
  • 通过 JNDI 查找的数据源
  • 连接池的数据源

在本项目中使用连接池的方式配置数据源。数据库连接池在内部对象池中，维护一定数量的数据库连接，并对外暴露数据库连接的获取和返回方法。使用完毕后由连接池管理器回收，并为下一次使用做好准备。其优点在于：

  • 资源重用 (连接复用)：由于数据库连接得到重用，避免了频繁创建、释放连接引起的大量性能开销。在减少系统消耗的基础上，增进了系统环境的平稳性（减少内存碎片以级数据库临时进程、线程的数量）。
  • 更快的系统响应速度：数据库连接池在初始化过程中，往往已经创建了若干数据库连接置于池内备用。此时连接池的初始化操作均已完成。对于业务请求处理而言，直接利用现有可用连接，避免了数据库连接初始化和释放过程的时间开销，从而缩减了系统整体响应时间。
  • 新的资源分配手段：对于多应用共享同一数据库的系统而言，可在应用层通过数据库连接的配置，实现数据库连接技术。
  • 统一的连接管理，避免数据库连接泄露：在较为完备的数据库连接池实现中，可根据预先的连接占用超时设定，强制收回被占用的连接，从而避免了常规数据库连接操作中可能出现的资源泄露。

目前比较流行的连接池开源框架有：

  1. Apache Commons DBCP （http://jakarta.apache.org/commons/dbcp)
  2. c3p0(http://sourceforge.net/projects/c3p0/)
  3. BoneCP (http://jolbox.com/)
  4. Druid

在这里，我们选用阿里的 Druid 连接池框架（与 Apache Druid 不同），阿里 Druid 最大的特点就是可监控性，Druid 提供了各种流量池的监控数据，可以让开发者更好的监控流量池的健康状态等信息。

首先，我们在 pom.xml 中引入 Druid 和 MySQL 的依赖，代码如下：

<properties>
    <druid.version>1.1.10</druid.version>
    <mysql.version>5.1.47</mysql.version>
    ...
</properties>
<dependencies>
    <!-- MySQL 连接驱动 -->
    <dependency>
        <groupId>mysql</groupId>
        <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        <version>${mysql.version}</version>
    </dependency>
    
    <!-- Druid 依赖 -->
    <dependency>
        <groupId>com.alibaba</groupId>
        <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
        <version>${druid.version}</version>
    </dependency>
    ...
</dependencies>

 添加依赖以后，我们在 application.yml 中加入数据源的配置：

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test?useUnicode=true&characterEncoding=utf8  # 数据连接路径
    username: root  # 用户名
    password: 123456  # 密码
    type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource  # 连接池的类型，这里选择 Druid
    druid:  # 连接池相关配置
      initial-size: 1 # 初始化连接池大小
      max-active: 2 # 最大活跃连接数
      max-wait: 2 # 最大等待连接数
      validation-query: select 1 from dual  # 连接有效性校验 SQL

接着，我们将连接池注册为一个 Bean，可以直接在启动类里面将连接池声明为一个 bean，但是为了将不同的配置分开，我们在 com.example.demo 包下新建 config 包，然后新建一个 DataSourceConfig 类，并在该类上添加 @Configuration 注解，标识这是一个配置类。然后新增一个 dataSource() 方法，并添加注解 @Bean 注册连接池到 Spring 的 BeanFactory，为了更简洁地使用上面在 application.yml 声明的数据源以及连接池的配置信息，我们引入@ConfigurationProperties 注解，这个注解可以达到 @Value 一样的效果，将配置项的值赋值给对应的变量，但是 @ConfigurationProperties 注解更强大，只需要指定配置的前缀，就可以将指定配置下所有的属性自动映射到变量（具体使用可以参考这篇博客：https://www.cnblogs.com/jimoer/p/11374229.html）。首先需要添加 spring-boot-configuration-processor 的依赖：

<dependencies>
    <!--配置相关的注解 -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-configuration-processor</artifactId>
        <optional>true</optional>
    </dependency>
    ...
</dependencies>

然后在 dataSource() 方法上添加 @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource") 就能将 application.yml 中配置的数据源连接信息自动赋值给 DruidDataSource 对象，完整代码如下：

package com.example.demo.config;

import com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory;
import org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean;
import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import javax.sql.DataSource;

@Configuration
public class DataSourceConfig {

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

2、集成持久化框架

目前持久化框架有很多，对于关系型数据库，最流行的要属 Hibernate 和 Mybatis 框架了，国内比较流行使用 Mybatis，MyBatis 是一款优秀的持久层框架，它支持自定义 SQL、存储过程以及高级映射。MyBatis 免除了几乎所有的 JDBC 代码以及设置参数和获取结果集的工作。MyBatis 可以通过简单的 XML 或注解来配置和映射原始类型、接口和 Java POJO（Plain Old Java Objects，普通老式 Java 对象）为数据库中的记录。在本例中我们就将集成 Mybatis 框架，首先引入 Mybatis 的依赖，代码如下：

<properties>
    <mybatis.version>2.1.3</mybatis.version>
    ...
</properties>
<dependencies>
     <!-- Mybatis 依赖 -->
    <dependency>
        <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
        <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
        <version>${mybatis.version}</version>
    </dependency>
    ...
</dependencies>

前面提到，我们可以将 SQL 写在注解或者 XML 文件中来配置和映射数据为数据库中的记录，将 SQL 通过注解的方式可以直接将SQL执行结果，作为方法的执行结果，例如：

@Select(value = "select * from sys_users")
List<Map> queryAllUsers();

但是这样将 SQL 和 Java 代码杂糅在一起，必然降低代码的美观以及可读性，对于复杂的 SQL 尤为如此。因此，一般的做法是将 SQL 写入 XML 文件，然后将方法与 XML 中的 SQL 对应起来，这样将 Java 代码和 SQL 分离开，既保证了项目结构的层次性，又维护了代码的可读性及可维护性。另外，我们将 SQL 对应的 XML 文件放在 resources 目录下，而不直接放在 Java 包内。对此，我们需要在 application.xml 中配置 Mybatis 的 mapper 文件的位置，配置如下：

mybatis:
  mapper-locations: classpath:com/example/demo/*Mapper.xml  # 配置 Mybatis SQL 文件的位置
  configuration:
    log-impl: org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImpl # 支持打印执行的 SQL 语句

从配置可以看到，我们在 resources 目录下新建了目录 com/expamle/demo，mybatis.mapper-locations 将 com/expamle/demo 目录下所有命名格式为 *Mapper.xml 的文件作为 Mybatis 的 SQL 映射文件。另外，使用 configuration.log-impl 配置了输出运行中执行的 SQL。

 

3、编写业务代码

为了避免持久化的逻辑分散到应用的各个组件中，最好将数据访问的功能放到一个或多个专注于此项任务的组件中。这样的组件通常称为数据访问对象（data access object，DAO）或 Repository。我们在 com.example.demo 包下新建 dao 包，然后新建 DemoDao 接口，提供对数据访问的能力。为了将 DemoDao 接口标识为 Mybatis 数据访问层的接口，有两种实现方式，第一种，在启动类 DemoApplication 上添加注解 @MapperScan，然后在其属性 value 上指定要扫描的包；另一种方式就是直接在 DemoDao 接口上添加注解 @Mapper，标识这是一个 Mybatis 数据访问层的接口。这里采用第二种方式，这样让代码更清晰。然后在 DemoDao 接口中声明一个方法 queryAllUsers()，整体代码如下：

package com.example.demo.dao;

import org.apache.ibatis.annotations.Mapper;

import java.util.List;
import java.util.Map;

@Mapper
public interface DemoDao {

    /**
     * 查询所有用户
     * @return
     */
    List<Map> queryAllUsers();

}

接着，在之前 resources 下新建的目录 com/example/demo 下新建 DemoMapper.xml 文件，并设置 mapper 节点的 namespace 为 DemoDao 的全限定名，然后在该文件中新增 id 为 queryAllUsers 的查询 SQL，代码如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">

<mapper namespace="com.example.demo.dao.DemoDao">
    <select id="queryAllUsers" resultType="map">
    select * from sys_users
    </select>
</mapper>

目前我们已经完成了数据访问层 dao 的逻辑，接下来完成 service 层的代码。service 层是业务层，主要编写具体的业务逻辑，它连接 controller 层和dao 层，是业务逻辑的主要存放位置。在

com.example.demo 包下新建 service 包，然后新建 DemoService 类（更合理的做法是 增加一个 IDemoService 的接口，声明各个业务逻辑处理的方法，然后在该包下新建一个 impl 的包，然后再新建 DemoServiceImpl 类，该类实现了 IDemoService 接口，并实现了该接口的所有虚方法），该类上添加注解 @Service，然后在该类中，声明一个 DemoDao 的属性，然后为属性添加 @Autowired 注解，自动装载该属性。然后新增 geteAllUsers() 方法，直接调用 DemoDao 的 geteAllUsers() 方法，代码如下：

package com.example.demo.service;

import com.example.demo.dao.DemoDao;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.List;
import java.util.Map;

@Service
public class DemoService {

    @Autowired
    DemoDao demoDao;

    public List<Map> geteAllUsers(){
        return demoDao.queryAllUsers();
    }

}

接下来，在 DemoController 中新增一个 DemoService 的属性，同样添加 @Autowired 注解，自动装载该属性，因为项目在启动的时候已经将 DemoService 注册为一个单例的 bean（默认情况下），因此无需再初始化。然后新增一个方法，getAllUsers() 并添加注解 @GetMapping("getUsers")，直接调用 DemoService 的 geteAllUsers() 方法，代码如下：

package com.example.demo.rest;

import com.example.demo.service.DemoService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.List;
import java.util.Map;

@RestController
@RequestMapping("greet")
public class DemoController {

    @Autowired
    DemoService service;

    @GetMapping("getUsers")
    public List<Map> getAllUsers(){
        return service.geteAllUsers();
    }
    ...
}

至此，所有代码已经编写完成，目前的项目结构如下图所示：

4、调试

启动项目，浏览器打开：http://localhost:8080/demo/greet/getUsers，可以得到如下图所示结果：

浏览器打开：http://localhost:8080/demo/druid/，可以看到 Druid 监控页面如下图所示：

可以通过以下方式来为 Druid 添加配置：

@Bean
public ServletRegistrationBean<StatViewServlet> druidStatViewServlet() {
    	ServletRegistrationBean<StatViewServlet> registrationBean = new ServletRegistrationBean<>(new StatViewServlet(),  "/druid/*");
    	registrationBean.addInitParameter("allow", "127.0.0.1");// IP白名单 (没有配置或者为空，则允许所有访问)
    	registrationBean.addInitParameter("deny", ""); // IP黑名单 (存在共同时，deny优先于allow)
    	registrationBean.addInitParameter("loginUsername", "admin");
    	registrationBean.addInitParameter("loginPassword", "1234");
    	registrationBean.addInitParameter("resetEnable", "false");
    	return registrationBean;
}

 

附：sys_users 表结构及测试数据

-- ----------------------------
-- Table structure for sys_users
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `sys_users`;
CREATE TABLE `sys_users` (
  `id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `username` varchar(255) NOT NULL,
  `password` varchar(255) NOT NULL,
  `role` varchar(255) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=3 DEFAULT CHARSET=utf8;

-- ----------------------------
-- Records of sys_users
-- ----------------------------
INSERT INTO `sys_users` VALUES ('1', 'admin', '123456', '1');
INSERT INTO `sys_users` VALUES ('2', 'manager', '123456', '2');

 

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