Java API 开发中使用 Durid 进行数据库连接池管理

在Java API的开发过程中，连接数据库是一个常见的需求。由于每次都使用 DriverManager 来获取数据库连接会带来较高的开销，因此，使用连接池技术是十分必要的。Druid 是一款高性能的 JDBC 连接池，具有监控、统计、扩展等一系列强大的功能，本文将介绍在 Java API 的开发中如何使用 Druid。

一、Druid 简介
Druid 是阿里巴巴开发的一款数据库连接池，它具有性能优异、功能丰富、使用简单等特点。Druid 连接池的优点如下：

1. 快速 响应 SQL 请求
2. 提供 SQL 监控能力
3. 提供 SQL 执行时间的平均值、最大值、最小值等统计数据
4. 启用防 SQL 注入功能
5. Druid 的代码和数据库驱动一样小，不超过2MB，非常适合嵌入式的应用程序。

二、使用Druid 进行连接池管理
下面我们来看如何在 Java 应用中使用 Druid 进行连接池的管理。

1. 引入 Druid 依赖
   在 pom.xml 中引入 Druid 相关依赖

<!-- druid -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>druid</artifactId>
    <version>1.1.10</version>
</dependency>

2. 配置 Druid 连接池
   在使用 Druid 连接池之前，需要对其进行配置。Druid 的配置可以通过代码和配置文件两种方式实现，这里以代码方式为例。

//创建 Properties 对象用于存储配置信息
Properties props = new Properties();

//设置连接池基本属性
props.put("driverClassName", "com.mysql.jdbc.Driver");
props.put("url", "jdbc:mysql://localhost:3306/test");
props.put("username", "root");
props.put("password", "root");

//连接属性配置
props.put("initialSize", "5");
props.put("minIdle", "5");
props.put("maxActive", "20");
props.put("maxWait", "60000");
props.put("timeBetweenEvictionRunsMillis", "60000");
props.put("minEvictableIdleTimeMillis", "300000");
props.put("validationQuery", "SELECT 'x'");
props.put("testWhileIdle", "true");
props.put("testOnBorrow", "false");
props.put("testOnReturn", "false");
props.put("poolPreparedStatements", "true");
props.put("maxOpenPreparedStatements", "20");
props.put("filters", "stat,wall,log4j");

//创建 DruidDataSource 实例
DruidDataSource dataSource = new DruidDataSource();
dataSource.configFromPropety(props);

以上代码中，我们设置了数据库连接 URL、用户名、密码，以及初始化连接数，最大连接数等配置信息。其中，各项配置的含义如下：

• driverClassName：JDBC 驱动全类名
• url：数据库连接 URL
• username：数据库连接用户名
• password：数据库连接密码
• initialSize：初始化时建立物理连接的个数。初始化发生在启动时。
• maxActive：最大连接池数量
• minIdle：最小连接池数量
• maxWait：获取连接时最大等待时间，单位毫秒。
• timeBetweenEvictionRunsMillis：有两个含义：1) Destroy线程会检测连接的间隔时间。2) testWhileIdle的判断依据，详细看testWhileIdle属性的说明

• minEvictableIdleTimeMillis：连接在池中最小生存的时间，单位是毫秒。
  validationQuery’用来检测连接是否有效，要求是一个查询语句（语句的执行结果无所谓）。
  -testWhileIdle：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。
  -testOnBorrow：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：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，并且会在连接池中增加一次判断
  -poolPreparedStatements：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：开启poolPreparedStatements后，需要指定每个连接上缓存statement的个数
  -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
  

3. 获取数据库连接
   DruidDataSource 实例创建好后，我们可以通过 DruidDataSource.getConnection() 方法获取连接。

Connection conn = dataSource.getConnection();

4. 监控统计以及 SQL 执行日志的实现
   除了连接池的基本功能外，Druid 还提供了监控统计以及 SQL 执行日志等实用功能。在进行代码开发时我们可以通过设置 Filter 的方式来实现。

// 创建 Druid 连接池
DruidDataSource dataSource = new DruidDataSource();
//... 配置数据库连接池信息

// 配置监控统计
// 设置监控统计用的 Filter，用于统计监控信息
WallFilter wallFilter = new WallFilter();
wallFilter.setDbType("mysql");

StatFilter statFilter = new StatFilter();
statFilter.setSlowSqlMillis(1000);
statFilter.setLogSlowSql(true);

// 设置 Druid 连接池的 Filters
dataSource.setProxyFilters(Arrays.asList(wallFilter, statFilter));

// 打印 SQL 执行日志
Log4jFilter logFilter = new Log4jFilter();
logFilter.setStatementExecutableSqlLogEnable(true);
dataSource.setProxyFilters(Collections.singletonList(logFilter));

具体实现过程中，我们可以按需选择使用监控统计或日志功能。

三、结论
本文介绍了在 Java API 的开发中如何使用 Druid 进行连接池管理。通过使用 Druid ，我们不仅可以提高应用程序的性能，还可以通过监控统计和 SQL 执行日志等功能，更加全面地了解应用程序的运行情况。