使用Java串連池Druid串連資料庫

如果您的應用側主要使用Java語言，且資料庫連接建立頻繁（例如短串連情境）或串連數量較大（大於MySQL資料庫的串連數限制），您可以使用Java串連池Druid串連資料庫，降低串連建立頻率以減少資料庫主線程的開銷。

前提條件

應用伺服器已安裝Java環境且JDK版本在1.8及以上。
已將伺服器IP地址添加至RDS執行個體白名單中，詳情請參見設定IP白名單。
說明
若您的應用程式部署在阿里雲ECS伺服器上，且ECS與RDS已實現內網互連（ECS與RDS執行個體的地區、VPC均相同），則無需設定IP白名單。

準備工作

本文以Maven專案為例，介紹使用Druid串連池串連資料庫前的準備工作。

說明

Maven是一個Java專案管理工具，其為開發人員提供了一套標準化的Java專案構建流程與依賴管理機制。使用Maven建立的Java專案帶有標準化的目錄結構，其中pom.xml為專案描述檔案，src/main/java目錄存放專案的Java原始碼，src/main/resources目錄存放專案資源檔。

安裝Druid：您需要在pom.xml檔案的dependencies中添加以下依賴項安裝Druid，Druid串連池版本建議選擇1.2.13及以上。

<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>druid</artifactId>
    <version>1.2.19</version>
</dependency>

通過druid-spring-boot-starter使用串連池Druid時，為了簡化依賴關係，便於後續Druid版本的更新維護，您需要在pom.xml檔案的dependencies中先排除其依賴的Druid組件，再顯式依賴Druid組件，如下所示。

<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>1.2.19</version>
    <exclusions>
        <exclusion>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>druid</artifactId>
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>druid</artifactId>
    <version>1.2.19</version>
</dependency>

使用Druid串連資料庫

配置串連池參數：您需要在專案的src/main/resources目錄中建立druid.properties檔案，並在檔案中添加以下內容為串連池配置相關參數，參數說明詳情請參見Druid串連池常見參數配置。

說明

RDS MySQL資料庫連接地址和連接埠的擷取方法，請參見查看和管理執行個體串連地址和連接埠。

# 驅動類名，無需替換
driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver

# url、username、password、database需要替換為業務實際的內容
url=jdbc:mysql://rm-bp**************.mysql.rds.aliyuncs.com:3306/database
username=****
password=****

# 初始化時建立的串連數
initialSize=20
# 最小空閑串連數
minIdle=20
# 串連池最大串連數
maxActive=100
# 一條物理串連的存活時間
phyTimeoutMillis=3600000
# 擷取串連最大等待時間，如果串連池中沒有可用串連且已達到最大串連數，則應用擷取串連的請求將被阻塞，最多等待maxWait（毫秒），建議保持不變
maxWait=5000
# 連線逾時時間，表示資料庫驅動和資料庫伺服器之間建立TCP串連的逾時時間，單位毫秒
connectTimeout=20000
# Socket逾時時間，表示通過TCP串連發送資料（執行的sql）後，等待響應的逾時時間，單位毫秒
socketTimeout=60000

# 串連驗證配置項，建議保持不變
testWhileIdle=true
testOnBorrow=false
testOnReturn=false

# PreparedStatement緩衝配置項，此處配置為true表示開啟緩衝，建議保持不變
poolPreparedStatements=true
maxPoolPreparedStatementPerConnectionSize=100

使用串連池訪問資料庫：您需要在src/main/java目錄存放的原始碼檔案中匯入相關依賴，構建DruidPoolDemo類，通過串連池Druid擷取JDBC的串連資訊並訪問MySQL資料庫。

// 匯入相關依賴
package com.aliyun.rdsfinops.collector.impl;
import com.alibaba.druid.pool.DruidDataSourceFactory;
import javax.sql.DataSource;
import java.io.InputStream;
import java.sql.*;
import java.util.Properties;

public class DruidPoolDemo {
    private static DataSource dataSource = null;
    String tableName = "sql_table_test";
    // 載入參數
    static {
        Properties properties = new Properties();
        // 擷取串連池配置
        InputStream inputStream = DruidPoolDemo.class.getClassLoader().getResourceAsStream("druid.properties");
        try {
            properties.load(inputStream);
            // 初始化串連池
            dataSource = DruidDataSourceFactory.createDataSource(properties);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    /* 
      後續資料庫操作（見後文）
      建立表：  public void createTable()
      插入資料：public void insertData()
      查詢資料：public void selectData()
      刪除資料：public void deleteData()
    */
}

串連池常見參數配置

在使用Druid串連資料庫時，建議您根據下述內容為串連池設定合適的參數，使資料庫的運行更穩定高效。

重要

為了最大程度地避免潛在的風險和不確定性，在將新的參數值用於生產環境前，建議您至少進行一輪完整的功能測試和效能測試，以確保系統穩定性和可靠性。

推薦配置的參數

可選擇配置的參數

保持預設配置的參數

推薦您在使用Druid串連池時設定以下參數，降低資料庫運行風險。

參數名	含義	預設值	推薦值	說明
initialSize	串連池初始化時建立的串連數。	0	20～80	設定合理的initialSize，應用啟動後可以立即處理並發需求。建議設定為平均並發串連數的60%至80%。
minIdle	最小空閑串連數。	0	20～80	適當配置minIdle可以預留一定數量的串連，快速處理突發的資料庫請求。建議參考initialSize的參數設定或設定為JVM在無壓力時保留的串連數。活躍串連數與此參數無關，其受maxActive參數控制。
maxActive	串連池最大串連數。	8	100	該參數值需根據應用程式的實際需求及資料庫的處理能力決定。建議設定為資料庫能同時處理的最大串連數，或略大於預計峰值並發量，預留一定的串連應對突發流量。
phyTimeoutMillis	一條物理串連的存活時間（毫秒）。	-1	3600000~28800000	預設值`-1`表示串連永久存在。參數值需要根據實際情況決定，設定該值是為了防止空閑串連長時間存在，浪費資源。
maxWait	擷取串連時的最大等待時間（毫秒）。	-1	5000	如果串連池中沒有可用串連且已經達到最大串連數，則應用擷取串連的請求將被阻塞，最多等待該參數設定的時間。預設值`-1`表示一直等待，`0`表示不等待（不建議設定為`-1`或`0`）。正常情況下，擷取資料庫連接的等待時間為10至30毫秒，建議按實際需求或推薦值設定參數。
connectTimeout	連線逾時的時間（毫秒）。	10000	3000	資料庫驅動與資料庫伺服器建立TCP串連的逾時時間。建議設定為1-10秒之間，取決於網路品質高低，以及應用端與服務端的距離。
socketTimeout	socket的逾時時間（毫秒）。	10000	10000～60000	通過TCP串連發送資料（待執行的SQL命令）後，等待響應的逾時時間。該參數值不宜過短，針對SQL執行時間明顯過長而導致逾時的問題，應該首先檢查SQL或者資料庫本身，而不是優先調整該參數。
testWhileIdle	是否開啟空閑串連的檢測。	false	true	建議設定為`true`，串連池會定期檢查空閑串連的狀態。

使用Druid串連池時，您可以選擇性地配置以下參數，提升資料庫效能。

參數名	含義	預設值	推薦值	說明
poolPreparedStatements	是否緩衝PreparedStatement對象。	true	true	開啟後，在重複執行相同SQL語句時，可以減少編譯SQL語句的次數，提高效能。開啟後，可以有效防止SQL注入攻擊，增強安全性。如果業務SQL變化較大或業務有很多大欄位，設定該參數會導致大量的JVM記憶體消耗，也會導致較多的資料庫服務端記憶體消耗。
maxPoolPreparedStatementPerConnectionSize	每個串連緩衝PreparedStatement對象的最大數量。	10	100	如果開啟了緩衝PreparedStatement對象，串連池會限制每個串連緩衝的最大數量。對於執行大量重複SQL語句的應用，可以將該參數值調高，但設定過高會導致記憶體浪費。

對於以下常見的串連池參數，您可以選擇直接使用預設配置或根據自身需求調整參數。

參數名	含義	預設值	推薦值	說明
failFast	用於控制在擷取串連出現錯誤時的行為。	false	false	一般情況下，保持預設設定不變。在錯誤敏感、擷取串連頻繁失敗的情境下，可以將該參數設定為`true`：快速響應錯誤：如果串連池已滿或連線逾時等，串連擷取操作會在出現錯誤時立即失敗，不會進行重試或等待。避免長時間等待：在高並發的情境下，可以與maxWaitThreadCount參數一起使用，避免長時間等待串連擷取。
timeBetweenEvictionRunsMillis	檢測空閑串連的時間間隔（毫秒）。	60000	60000	串連池會定期（按此參數時間間隔）檢查串連，判斷空閑時間是否超過minEvictableIdleTimeMillis參數設定的最小空閑時間。建議保持預設參數值不變。如果要修改此值，應當根據具體情況進行調整，以達到最佳的串連池利用率和效能表現。

後續資料庫操作

您可以在DruidPoolDemo類中添加自訂函數，滿足對資料庫操作的需求，本文以建立資料表、插入資料、查詢資料、刪除資料為例。

建立表

插入資料

查詢資料

刪除資料

String tableName = "sql_table_test";
public void createTable() throws SQLException {
    // 建立表
    try (Connection connection = dataSource.getConnection()) {
        try (Statement statement = connection.createStatement()) {
            String sql = "create table if not exists " + tableName + "(id VARCHAR(255), name VARCHAR(255), PRIMARY KEY (id))";
            int ret = statement.executeUpdate(sql);
            System.out.println(ret);
        }
    }
}

String tableName = "sql_table_test";
public void insertData(){
    // 插入資料
    try (Connection connection = dataSource.getConnection()) {
        String sql = "insert into " + tableName + "(id,name) values(?,?)";
        try (PreparedStatement ps = connection.prepareStatement(sql)) {
            ps.setString(1, "aa");
            ps.setString(2, "bb");
            int ret = ps.executeUpdate();
            System.out.println(ret);
        }
    } catch (SQLException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

String tableName = "sql_table_test";
public void selectData() throws SQLException {
    // 查詢資料
    try (Connection connection = dataSource.getConnection()) {
        String sql = "select * from " + tableName + " where id=?";
        try (PreparedStatement ps = connection.prepareStatement(sql)) {
            ps.setString(1, "aa");
            ResultSet rs = ps.executeQuery();
            while (rs.next()) {
                String id = rs.getString(1);
                String name = rs.getString(2);
                System.out.println("id=" + id);
                System.out.println("name=" + name);
            }
        }
    }
}

String tableName = "sql_table_test";
public void deleteData(){
    // 刪除資料
    try (Connection connection = dataSource.getConnection()) {
        String sql = "delete from " + tableName + " where id=?";
        try (PreparedStatement ps = connection.prepareStatement(sql)) {
            ps.setString(1, "aa");
            ps.executeUpdate();
        }
    } catch (SQLException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}