15 KiB
上小节 中，我们已经把 MyBatis 数据库持久层框架整合完成了，但是数据库连接池这块，还没有做配置。和星球第一个项目 不同的是，这次的数据库连接池，我们将选型国内比较火的 —— 阿里开源的 Druid 德鲁伊。
1. 为什么需要数据库连接池？
数据库连接池是一种用于管理数据库连接的技术。在传统的数据库连接方式中，每次与数据库建立连接都需要经过一系列的网络通信和身份验证过程，这会消耗大量的系统资源和时间。而数据库连接池则通过预先创建一定数量的数据库连接并将其保存在池中，以供需要时复用，从而避免了重复建立和关闭连接的开销。
使用数据库连接池有如下优点：
-
提高性能和效率：数据库连接池可以复用已经建立的数据库连接，减少了每次连接数据库的开销，提高了系统的性能和响应速度。
-
资源管理：数据库连接池可以限制系统中同时存在的连接数量，防止数据库连接过多导致系统资源不足或性能下降。
-
连接复用：数据库连接池可以管理连接的生命周期，确保连接在需要时处于可用状态，并在不再需要时释放资源，从而减少了系统资源的浪费。
-
连接池监控：数据库连接池通常提供了监控和管理功能，可以实时监控连接的使用情况、连接的状态和性能指标，帮助管理员及时发现和解决问题。
2. 什么是 Druid 连接池？
Druid 是阿里巴巴开源的一个高性能的数据库连接池，GitHub 地址：https://github.com/alibaba/druid 。它不仅提供了传统数据库连接池的连接管理功能，还提供了一系列强大的监控和扩展功能。Druid 的优势主要体现在以下几个方面：
-
高性能：Druid 是基于 Java 平台开发的，使用了高效的连接池算法和多线程技术，能够提供高性能的数据库连接管理服务。
-
丰富的监控功能：Druid 提供了丰富的监控功能，包括连接池状态监控、SQL 执行性能监控、SQL 执行分析等，可以实时监控数据库连接的使用情况和性能指标，并生成详细的报表和图表。
-
安全性：Druid 内置了防 SQL 注入功能和黑名单功能，能够有效防止恶意 SQL 注入攻击和非法访问。
-
灵活的配置：Druid 提供了丰富的配置选项，可以灵活地配置连接池的参数和行为，满足不同场景下的需求。
-
可扩展性：Druid 提供了插件机制，支持自定义插件和扩展功能，开发人员可以根据需要自定义监控指标、扩展连接池的功能等。
-
完善的文档和社区支持：Druid 有完善的官方文档和活跃的社区支持，开发人员可以方便地获取帮助和解决问题。
3. 开始整合
3.1 添加依赖
编辑小哈书项目最外层的 pom.xml ， 声明 Druid 版本号以及依赖：
// 省略...
<properties>
// 省略...
<druid.version>1.2.21</druid.version>
</properties>
<!-- 统一依赖管理 -->
<dependencyManagement>
<dependencies>
// 省略...
<!-- Druid 数据库连接池 -->
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>druid-spring-boot-3-starter</artifactId>
<version>${druid.version}</version>
</dependency>
</dependencies>
</dependencyManagement>
// 省略...
接着，编辑 xiaohashu-auth 认证服务，添加依赖：
// 省略...
<dependencies>
// 省略...
<!-- Druid 数据库连接池 -->
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>druid-spring-boot-3-starter</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
// 省略...
依赖添加完毕后，别忘了点击 IDEA 右侧栏的 Reload 按钮，刷新一下 Maven 依赖，将包下载到本地仓库中。
3.2 连接池配置
然后就是配置连接池相关参数了，编辑 application-dev.yml 文件，先为本地开发环境配置一下，如下图所示：
配置代码如下：
spring:
datasource:
driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver # 指定数据库驱动类
# 数据库连接信息
url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/xiaohashu?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&autoReconnect=true&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai
username: root # 数据库用户名
password: 123456 # 数据库密码
type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
druid: # Druid 连接池
initial-size: 5 # 初始化连接池大小
min-idle: 5 # 最小连接池数量
max-active: 20 # 最大连接池数量
max-wait: 60000 # 连接时最大等待时间（单位：毫秒）
test-while-idle: true
time-between-eviction-runs-millis: 60000 # 配置多久进行一次检测，检测需要关闭的连接（单位：毫秒）
min-evictable-idle-time-millis: 300000 # 配置一个连接在连接池中最小生存的时间（单位：毫秒）
max-evictable-idle-time-millis: 900000 # 配置一个连接在连接池中最大生存的时间（单位：毫秒）
validation-query: SELECT 1 FROM DUAL # 配置测试连接是否可用的查询 sql
test-on-borrow: false
test-on-return: false
pool-prepared-statements: false
web-stat-filter:
enabled: true
stat-view-servlet:
enabled: true
url-pattern: /druid/* # 配置监控后台访问路径
login-username: admin # 配置监控后台登录的用户名、密码
login-password: admin
filter:
stat:
enabled: true
log-slow-sql: true # 开启慢 sql 记录
slow-sql-millis: 2000 # 若执行耗时大于 2s，则视为慢 sql
merge-sql: true
wall: # 防火墙
config:
multi-statement-allow: true
解释一下上面各项配置，都是干啥的：
type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource：指定使用 Druid 连接池。initial-size：初始化连接池大小，即连接池启动时创建的初始化连接数。min-idle：最小连接池数量，连接池中保持的最小空闲连接数。max-active：最大连接池数量，连接池中允许的最大活动连接数。max-wait：连接时最大等待时间，当连接池中的连接已经用完时，等待从连接池获取连接的最长时间，单位是毫秒。test-while-idle：连接空闲时是否执行检查。time-between-eviction-runs-millis：配置多久进行一次检测，检测需要关闭的连接，单位是毫秒。min-evictable-idle-time-millis：一个连接在连接池中最小生存的时间，单位是毫秒。max-evictable-idle-time-millis：一个连接在连接池中最大生存的时间，单位是毫秒。validation-query：测试连接是否可用的查询 SQL。test-on-borrow：连接从连接池获取时是否测试连接的可用性。test-on-return：连接返回连接池时是否测试连接的可用性。pool-prepared-statements：是否缓存 PreparedStatement，默认为 false。web-stat-filter：用于配置 Druid 的 Web 监控功能。在这里，enabled表示是否开启 Web 监控功能。如果设置为 true，就可以通过浏览器访问 Druid 的监控页面。stat-view-servlet：配置 Druid 的监控后台访问路径、登录用户名和密码。 +enabled表示是否开启监控后台功能。 +url-pattern指定了监控后台的访问路径，即通过浏览器访问监控页面时的 URL。 +login-username和login-password分别指定了监控后台的登录用户名和密码，用于访问监控后台时的身份验证。filter：用于配置 Druid 的过滤器，包括统计过滤器和防火墙过滤器。 +stat：配置 Druid 的统计过滤器。enabled表示是否开启统计功能，log-slow-sql表示是否开启慢 SQL 记录，slow-sql-millis指定了执行时间超过多少毫秒的 SQL 语句会被认为是慢 SQL，merge-sql表示是否开启 SQL 合并功能。 +wall：配置 Druid 的防火墙过滤器。防火墙用于防止 SQL 注入攻击。在这里，config配置了防火墙的规则，multi-statement-allow表示是否允许执行多条 SQL 语句。
3.3 测试一波
上述配置完成后，我们来执行一下上小节的单元测试，看看加入连接池后，查询功能是否还是正常的：
Tip
: 如果控制台日志中，有输出
Init DruidDataSource信息，说明当前我们使用的数据库连接池，已经是 Druid 德鲁伊了。
3.4 监控后台
重启认证服务，访问地址：http://localhost:8080/druid ，即可登录 Druid 监控后台, 如下图所示，用户名和密码填写刚刚 yml 文件中手动配置的：
登录成功后，就能看到各项监控信息了，有兴趣的小伙伴可以自己点点各个页面，探索探索：
4. 数据库密码加密
4.1 为什么配置文件中的密码需要加密？
数据库连接密码加密是为了增强系统的安全性。在配置文件中，明文存储数据库连接密码存在以下几个潜在风险：
-
泄露风险： 如果配置文件被不当地公开或者泄露，其中包含的数据库连接密码也会暴露给不可信的第三方，从而造成数据库的安全威胁。
-
权限滥用： 如果系统中的某个用户拥有访问配置文件的权限，那么他就可以直接获取到数据库连接密码。如果这个用户是不可信的，就有可能滥用这个权限，对数据库进行非法操作。
-
审计追踪： 明文存储密码会降低系统的审计追踪能力。一旦出现安全问题，无法准确追踪是谁在何时何地使用了数据库连接密码。
为了避免以上风险，我们可以采取数据库连接密码加密的方式。加密后的密码可以在配置文件中存储，即使被泄露也不会直接暴露真实的密码，增加了攻击者破解密码的难度。
4.2 Druid 内置工具加密密码
接下来，我们将通过 Druid 内置的密码加密工具 ConfigTools，来对明文密码进行加密处理。在 xiaohashu-auth 认证服务中，新建一个 DruidTests 单元测试，如下图所示：
代码如下：
package com.quanxiaoha.xiaohashu.auth;
import com.alibaba.druid.filter.config.ConfigTools;
import lombok.SneakyThrows;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
@SpringBootTest
@Slf4j
class DruidTests {
/**
* Druid 密码加密
*/
@Test
@SneakyThrows
void testEncodePassword() {
// 你的密码
String password = "123456";
String[] arr = ConfigTools.genKeyPair(512);
// 私钥
log.info("privateKey: {}", arr[0]);
// 公钥
log.info("publicKey: {}", arr[1]);
// 通过私钥加密密码
String encodePassword = ConfigTools.encrypt(arr[0], password);
log.info("password: {}", encodePassword);
}
}
解释一下上述代码：
String password = "123456";：定义了要加密的密码。String[] arr = ConfigTools.genKeyPair(512);：调用ConfigTools类的genKeyPair方法生成 RSA 密钥对。RSA 是一种非对称加密算法，512表示密钥长度为 512 位。log.info("privateKey: {}", arr[0]);和log.info("publicKey: {}", arr[1]);：分别打印生成的私钥和公钥。私钥用于加密，公钥用于解密。String encodePassword = ConfigTools.encrypt(arr[0], password);：调用ConfigTools类的encrypt方法，使用生成的私钥对密码进行加密。这里将生成的私钥和密码作为参数传入，返回加密后的密码。log.info("password: {}", encodePassword);：打印加密后的密码。
运行该单元测试，控制台输入如下：
4.3 配置加密后的密码
接下来，编辑 applicaiton-dev.yml 文件，配置密码加密相关配置，如下图标注所示：
核心配置如下：
spring:
datasource:
// 省略...
password: A2qT03X7KlL4v/F2foD6kV/Ch9gpNBWOh1qoCywanjv1AsI7f9x3iAyR9NkUKeV+FMo+halCTzy5Llbk2VOrVQ== # 数据库密码
type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
druid: # Druid 连接池
// 省略...
connectionProperties: config.decrypt=true;config.decrypt.key=MFwwDQYJKoZIhvcNAQEBBQADSwAwSAJBAIaJmhsfN14oM+bghiOfARP6YgIiArekviyAOEa9Dt8spf4W38kSJShGs0NkzT3btqJB0O2o0X/yfVE8kqme1jMCAwEAAQ==
// 省略...
filter:
config:
enabled: true
// 省略...
解释一下上述配置项：
password: A2qT03X7KlL4v/F2foD6kV/Ch9gpNBWOh1qoCywanjv1AsI7f9x3iAyR9NkUKeV+FMo+halCTzy5Llbk2VOrVQ==：这里的密码改为加密后的密码。connectionProperties: config.decrypt=true;config.decrypt.key=MFwwDQYJKoZIhvcNAQEBBQADSwAwSAJBAIaJmhsfN14oM+bghiOfARP6YgIiArekviyAOEa9Dt8spf4W38kSJShGs0NkzT3btqJB0O2o0X/yfVE8kqme1jMCAwEAAQ==：这里配置了连接属性，其中config.decrypt=true表示开启密码解密功能，config.decrypt.key是用于解密的密钥，即上面单元测试生成公钥。在 Druid 连接池中，如果我们的密码已经经过了加密处理，就需要在连接属性中配置解密相关的参数，以便 Druid 能够正确解密密码，然后连接到数据库。filter.config.enabled: true：这里配置了 Druid 连接池的filter，其中config是一个配置项，enabled: true表示开启该配置项。这个配置项通常用于配置 Druid 连接池的一些额外功能，比如密码解密等。
Druid 加解密配置项搞定后，再次运行上小节中的单元测试方法，测试整体功能是否好使：
可以看到，密码加密后，查询数据也是没有问题的，说明 Druid 加解密配置正确。至此，本小节我们就将 Druid 数据库连接池整合完毕啦~