实践 Druid 作为 SpringBoot 工程的数据源添加 SQL 监控


实践 Druid 作为 SpringBoot 工程的数据源添加 SQL 监控

在大型业务系统上线后,为了保证系统能够更好地持续稳定运行,及时发现各种故障(代码缺陷、SQL性能问题、服务器CPU/磁盘参数指标和各类业务异常等),因此需要针对系统开发各种监控功能。在微服务架构下的各类业务平台中,针对SQL进行监控,并根据业务的发展情况及时进行调优尤为重要。如果让中间件或者业务研发团队自己根据业务特征定制化开发一套SQL的监控系统,可能既费时费力,又不一定能够达到预定的结果。本文将介绍业界较为流行的Druid数据源连接池插件,并跟其他几款热门的数据源连接池进行对比分析,最后给出在Spring Boot工程中集成该数据源连接池的实践方法。

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Druid数据库连接池介绍

Druid数据源连接池来源于阿里巴巴,是淘宝和支付宝专用数据库连接池。事实上,它不仅仅是一个数据库连接池,还包含一个ProxyDriver、一系列内置的JDBC组件库、一个 SQL Parser。支持所有JDBC兼容的数据库,包括Oracle、MySql、Derby、Postgresql、SQL Server、H2等等。Druid针对Oracle和MySql做了特别优化,比如Oracle的PSCache内存占用优化,MySql的ping检测优化。Druid提供了诸如MySql、Oracle、Postgresql、SQL-92等SQL语句的完美支持,是一个手写的高性能SQL Parser,支持Visitor模式,使得分析SQL的抽象语法树很方便。它执行简单SQL语句耗时在10微秒以内,对于复杂的SQL语句耗时也在30微秒左右。另外,通过Druid提供的SQL Parser可以在JDBC层面上拦截SQL并进行相应处理,比如说分库分表、SQL安全审计等。Druid也能防御SQL注入攻击,WallFilter就是通过Druid的SQL Parser分析语义实现的。

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与其他几种数据库连接池进行对比

通过下面的表格先来看下Druid与当前比较流行的其他几款数据源连接池的对比:

功能
dbcp
druid
c3p0
tomcat-jdbc
HikariCP
支持PSCache
监控
jmx
jmx/log/http
jmx,log
jmx
jmx
扩展
sql拦截及解析
支持
代码
简单
中等
复杂
简单
简单
特点
依赖common-pool
阿里开源,功能全面
代码逻辑复杂,且不易维护

功能简单,起源于boneCP
连接池管理
LinkedBlockingDeque
数组
更新
FairBlockingQueue
threadlocal+CopyOnWriteArrayList

从上面对比的表格中,可以看到druid功能最为全面,具备sql拦截等功能,其中统计数据较为全面,具有良好的扩展性。虽然在性能方面比HikariCP略差,但是综合其他方面来考虑在做技术选型的时候,可以选择Druid作为数据源连接池组件来用。

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动手在Spring-Boot工程中添加Druid实践

本文前面两节都是主要讲了理论,相对比较枯燥。下面这一节将从实践的角度,来一步一步向大家展示如何在Spring Boot工程中添加Druid连接池进行业务级的SQL监控。

版本环境

Spring Boot 1.4.1.RELEASE、Druid 1.0.12、JDK 1.8

在工程中添加Druid的pom依赖

因为阿里开源了Druid的数据源连接池源码,我们可以通过maven仓库可以获得jar包依赖。访问mvnrepository.com/artifact/com.alibaba/druid选择自己项目需要的版本(在本次集成中选择的是1.0.12),点击进入后复制maven内容到pom.xml内即可,如下图所示:

实践 Druid 作为 SpringBoot 工程的数据源添加 SQL 监控

在自己工程中添加完以上Druid数据源连接池的依赖后,记得在Intellij中点击下”Enable Auto import”选项即可自动下载maven依赖的jar到本地.m2目录并构建到项目中。添加Druid至Spring Boot工程中就这么Easy,这么快捷。

在Spring Boot工程中添加Druid配置

在上面我们已经将Druid添加至项目中,接下来需要修改Spring Boot的application.yml配置文件,来添加Druid数据源连接池的支持,如下图所示:

实践 Druid 作为 SpringBoot 工程的数据源添加 SQL 监控

需要说明的是,上面配置中的filters:stat表示已经可以使用监控过滤器,这时结合定义一个过滤器,我们就可以用其来监控SQL的执行情况。

开启Druid的SQL监控功能

在工程中开启监控功能后,可以在工程应用运行过程中,通过Druid数据源连接池自带SQL监控提供的多维度数据,分析出业务SQL执行的情况,从而可以调整和优化代码以及SQL,方便业务开发同事调优数据库的访问性能。
要达到开启SQL监控的效果,还需在Spring Boot工程中还实现Druid数据源连接池的Serlvet以及Filter,其Bean的初始化代码如下(下面给出两种配置方式):

第一种方式@Confing注解的配置类:

@Bean(name = “hwDataSource”)
@ConfigurationProperties(prefix = “spring.datasource.hwShareDB”)
public DruidDataSource  hwDataSource() {
    return new DruidDataSource();
}

@Bean
public ServletRegistrationBean druidServlet() {
    log.info(“init Druid Servlet Configuration “);
    ServletRegistrationBean servletRegistrationBean = new ServletRegistrationBean(new StatViewServlet(), “/druid/*”);
    // IP白名单 (没有配置或者为空,则允许所有访问)
    servletRegistrationBean.addInitParameter(“allow”, “”);
    // IP黑名单(共同存在时,deny优先于allow)
    servletRegistrationBean.addInitParameter(“deny”, “192.168.1.100”);
    //控制台管理用户
 servletRegistrationBean.addInitParameter(“loginUsername”, “admin”);
 servletRegistrationBean.addInitParameter(“loginPassword”, “admin”);
    //是否能够重置数据 禁用HTML页面上的“Reset All”功能
 servletRegistrationBean.addInitParameter(“resetEnable”, “false”);
    return servletRegistrationBean;
}

@Bean
public FilterRegistrationBean filterRegistrationBean() {
    FilterRegistrationBean filterRegistrationBean = new FilterRegistrationBean(new WebStatFilter());
    filterRegistrationBean.addUrlPatterns(“/*”);
    filterRegistrationBean.addInitParameter(“exclusions”, “*.js,*.gif,*.jpg,*.png,*.css,*.ico,/druid/*”);
    return filterRegistrationBean;
}

第二种方式基于注解的配置:

//druid数据源状态监控.
@WebServlet(urlPatterns = “/druid/*”,
    initParams = {
        // IP白名单 (没有配置或者为空,则允许所有访问)
        @WebInitParam(name = “allow”, value = “”),
        // IP黑名单 (存在共同时,deny优先于allow)
        @WebInitParam(name = “deny”, value = “192.168.1.100”),
        // 用户名
        @WebInitParam(name = “loginUsername”, value = “admin”),
        // 密码
        @WebInitParam(name = “loginPassword”, value = “admin”),
        // 禁用HTML页面上的“Reset All”功能
        @WebInitParam(name = “resetEnable”, value = “false”)
    }
)
public class DruidStatViewServlet extends StatViewServlet {
}
 
// druid过滤器.
@WebFilter(filterName = “druidWebStatFilter”, urlPatterns = “/*”,
    initParams = {
        // 忽略资源
        @WebInitParam(name = “exclusions”, value = “*.js,*.gif,*.jpg,*.bmp,*.png,*.css,*.ico,/druid/*”)
    }
)
public class DruidStatFilter extends WebStatFilter {
}

使用上面第二种方式的话,还需要在Spring Boot工程的启动类上添加注解:@ServletComponentScan,这样使Spring能够扫描到我们自己编写的servlet和filter。

使用Druid进行SQL监控的效果

我们已经配置完成了Druid的监控,在本地运行Spring Boot的Jar包,运行成功后即可访问Druid监控界面,默认访问地址为:http://localhost:8080/druid/,最终的效果图如下所示:

实践 Druid 作为 SpringBoot 工程的数据源添加 SQL 监控

可以看到了我们成功的访问了Druid的监控页面,那么现在输入我们在Bean初始化时候设置的用户名、密码(admin/admin)登录监控平台,进入监控平台首页,如下所示:

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有了Web UI我们就可以方便的从这个UI上看到该工程部署起来后数据源初始化配置以及业务级SQL的执行情况。

04

总结

本文围绕Druid数据源连接池为主题,先简要地介绍了该连接池的功能,然后通过与业界几款较为流行的数据源连接池进行横向对比,分析出Druid连接池的特色和优势。最后通过实践,进一步向大家阐述如何在一个Spring Boot工程中添加Druid连接池进行业务SQL级别的监控。限于笔者的才疏学浅,对本文内容可能还有理解不到位的地方,如有阐述不合理之处还望留言一起探讨。


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