一、引言

數據庫相關的組件封裝和屏蔽了業務代碼對mysql數據庫訪問的諸多細節，有必要對這些細節進行深入的瞭解，構建完整的數據庫訪問的知識鏈路。

二、知識點

2.1 JDBC

參考：https://blog.csdn.net/luanlouis/article/details/30060755

1、JDBC：Java Database Connection，表示數據庫連接（任何數據庫都支持JDBC的連接），是一個獨立於特定數據庫管理系統、通用的sql數據庫存取和操作的公共接口。它是java中專門提供的一組用於操作數據庫的標準，所有的數據庫生產商如果要是想爲java提供支持，則必須支持此標準。所以說JDBC實際上是一套訪問數據庫的接口。

2、java定義JDBC接口，數據庫來實現這個接口。不同的廠商對JDBC有不同的實現，所以廠商要提供自己數據庫的驅動，讓應用程序來訪問。而應用程序則只通過自己的一套JDBC接口來訪問就行了，然後驅動程序來實現這個接口，從而讓驅動來調用數據庫。因此驅動程序由數據庫提供商提供下載。

觀察數據庫的配置文件，可以發現數據庫驅動是通過driver-class-name 指定的。

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://**:**/**?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&zeroDateTimeBehavior=convertToNull&transformedBitIsBoolean=true&allowMultiQueries=true
    username: **
    password: **
    driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
    initial-size: 10   // 初始的連接池大小
    validation-query: SELECT 1 
    max-idle: 8 //最大的空閒連接，空閒線程超過此數量，會被關閉
    min-idle: 5 //最小的空閒連接，當新的連接請求到達，消耗了一個空閒連接，而空閒連接小於此數量，但是總的線程數沒有超過上限，則會創建新的連接
    test-on-borrow: true // 必須設置

3、常用操作類/接口

DriverManager類、Connection接口、Statement接口、PreapredStatement接口、ResultSet接口、CallableStatement接口。

4、JDBC應用步驟

註冊加載一個驅動
創建數據庫連接（Connection）
構造SQL語句
創建statement，發送sql語句
執行sql語句
處理sql結果
關閉statement和connection

5、使用JDBC訪問數據庫的原始程序

package com.vae.jdbc;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;

public class JdbcTest {

    /**
     * @param args
     */
    
    //數據庫連接地址
    private final static String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydb_2";
    //用戶名
    public final static String USERNAME = "root";
    //密碼
    public final static String PASSWORD = "8888";
    //加載的驅動程序類（這個類在導入的數據庫驅動jar包中）
    public final static String DRIVER = "com.mysql.jdbc.Driver";
    
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        insert();
    }    
    
    
    //方法：插入數據
    public static void insert(){
        try {
            //1、加載數據庫驅動程序，Class.forName返回的是Class對象引用，這裏並未接收對應引用，本質是利用Class.forName的“副作用”：
            //如果指定類未被加載則加載該類（加載過程中會執行static子句，？static變量呢）
            Class.forName(DRIVER);
            
            //2、獲取數據庫連接
            Connection connection  = DriverManager.getConnection(URL, USERNAME, PASSWORD);
            
            //3、構造SQL語句（插入具體的數據）
            String sql = "insert into person(name,age,description)values('程序',27,'數據庫測試')";
            
            //4、構造一個Statement實例(用來發送SQL語句的載體)
            Statement state = connection.createStatement();
            
            //5、執行SQL語句（其實是向數據庫中發送sql語句）
            state.executeUpdate(sql);
            
            //6、關閉連接(釋放資源)
            state.close();
            connection.close();
            
            System.out.println("insert success");
            
            
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
    }    
 
}

2.2 mysql數據庫

1、數據庫和數據庫實例

數據庫：物理操作系統文件或其他形式文件類型的集合。（認爲是物理存儲文件）

實例：運行的數據庫進程。（運行的程序）

2、mysql數據庫體系結構

MySQL向外提供的交互接口（Connectors）Connectors組件，是MySQL向外提供的交互組件，如java,.net,php等語言可以通過該組件來操作SQL語句，實現與SQL的交互。

管理服務組件和工具組件(Management Service & Utilities) 提供對MySQL的集成管理，如備份(Backup),恢復(Recovery),安全管理(Security)等。具體：

數據庫備份和恢復
數據庫安全管理，如用戶及權限管理
數據庫複製管理
數據庫集羣管理
數據庫分區，分庫，分表管理
數據庫元數據管理

連接池組件(Connection Pool) 負責監聽對客戶端向MySQL Server端的各種請求，接收請求，轉發請求到目標模塊。每個成功連接MySQL Server的客戶請求都會被創建或分配一個線程，該線程負責客戶端與MySQL Server端的通信，接收客戶端發送的命令，傳遞服務端的結果信息等。

SQL接口組件(SQL Interface) 接收用戶SQL命令，如DML,DDL和存儲過程等，並將最終結果返回給用戶。

查詢分析器組件(Parser) 解析器的作用主要是解析查詢語句，最終生成語法樹。首先解析器會對查詢語句進行語法分析，如果語句語法有錯誤，則返回相應的錯誤信息。語法檢查通過後，解析器會查詢緩存，如果緩存中有對應的語句，就直接返回結果不進行接下來的優化執行操作。(注：緩存中數據被修改，會被清出緩存，因此不存在緩存和實際數據不一致的情況。)

優化器組件（Optimizer）優化器的作用主要是對查詢語句進行優化，包括選擇合適的索引，數據的讀取方式。

緩存主件（Caches & Buffers）包括全局和引擎特定的緩存，提高查詢的效率。如果查詢緩存中有命中的查詢結果，則查詢語句就可以從緩存中取數據，無須再通過解析和執行。這個緩存機制是由一系列小緩存組成，如表緩存、記錄緩存、key緩存、權限緩存等。

MySQL存儲引擎 MySQL屬於關係型數據庫，而關係型數據庫的存儲是以表的形式進行的，對於表的創建，數據的存儲，檢索，更新等都是由MySQL存儲引擎完成的，這也是MySQL存儲引擎在MySQL中扮演的重要角色。MySQL的存儲引擎是插件式的，可根據需要選擇相應的存儲引擎。存儲引擎是基於表的，而非數據庫。

2.4 Spring 數據庫連接池

1、這裏描述的數據庫連接池是應用程序的連接池，而非是數據庫實例的連接池。

2、Spring boot 2.0 之後默認數據庫連接池是HikariCP，在此之前默認是Tomcat。如果想指定數據庫連接池，配置spring.datasource.type。所有的配置項要在對應的數據庫連接池下面，否則是無效的。tomcat默認數據庫連接池配置參考：https://wiki.jikexueyuan.com/project/tomcat/tomcat-jdbc-pool.html

3、關鍵參數設置

備註：MySQL的默認情況下，當一個連接的空閒時間超過8小時後，MySql會斷開該連接，而客戶端代碼的連接池則以爲該連接依然有效，這種情況下，如何客戶端代碼向連接池獲取連接，連接池就會把失效的連接返回給客戶端代碼，客戶端代碼在使用該失效的連接後就會拋出上面的異常。

因此必須要有相應的措施，解決MySQL主動失效連接的問題。思路主要有3種（這裏討論的是Tomcat內置數據庫連接池）：

更改數據庫設置，避免或是延長MySQL連接失效。（不太好）
當從連接池取出連接時，先測試其可用性。（依賴兩個配置項：test-on-borrow開關、validation-query檢查連接有效性的語句）
定時檢查連接池中空閒的連接，如果失效則將其清除。（依賴3個配置項：test-while-idle開關、validation-query、timeBetweenEvictionRunsMillis 單位是毫秒，不能低於1s，其決定了檢查連接池中空閒的連接是否有效的頻率，默認爲 5000）

test-on-borrow對性能影響較大，默認是關閉的，而且也不推薦開啓。

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://**:**/**?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&zeroDateTimeBehavior=convertToNull&transformedBitIsBoolean=true&allowMultiQueries=true
    username: **
    password: **
    driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
    initial-size: 10   // 無效配置
    validation-query: SELECT 1 
    max-idle: 8 //無效配置
    min-idle: 5 //無效配置
    tomcat:
      testWhileIdle: true
      validationQuery: SELECT 1
      timeBetweenEvictionRunsMillis: 40000
      initial-size: 10   // 初始的連接池大小
      max-idle: 8 //最大的空閒連接，空閒線程超過此數量，會被關閉
      min-idle: 5 //最小的空閒連接，當新的連接請求到達，消耗了一個空閒連接，而空閒連接小於此數量，但是總的線程數沒有超過上限，則會創建新的連接
      testOnBorrow: true

數據庫連接數會在 initial-size - minIdle - maxIdle - maxActive之間變化。變化的邏輯描述如下：

初始時是initial-size，隨着應用併發訪問數據庫的增多，連接數也增多，但都與minIdle值無關，很快minIdle被超越，minIdle值一點用都沒有。直到連接的數量達到maxIdle值，這時的連接都是隻增不減的。再繼續發展，連接數再增多並超過maxIdle時，使用完的連接（剛剛空閒下來的）會立即關閉，總體連接的數量穩定在maxIdle但不會超過maxIdle。但活動連接（在使用中的連接）可能數量上瞬間超過maxIdle，但永遠不會超過maxActive。
如果開啓了testWhileIdle，會檢查空閒連接的可用性，如果無效將被清除。該功能會使數據庫連接數減少，如果小於minIdle，則會創建新的連接（猜測是在清除無效連接時執行的邏輯）。頻率是timeBetweenEvictionRunsMillis控制的。
minEvictableIdleTimeMillis 是指連接在池中保持空閒狀態的最長時間（以毫秒計），超過的話，會被清除。（邏輯觸發的時機不清楚，可能跟testWhileIdle是一起執行的。這些細節，對於不同的連接池實現都是不一樣的。）

2.5 JPA、Spring Data JPA、Hibernate和Mybatis

2.5.1 JPA

Java Persistence API（Java 持久層 API）：用於對象持久化的 API，使得應用程序以統一的方式訪問持久層。它是一種規範。

2.5.2 Spring Data JPA

Spring Data JPA是Spring Data的子模塊，可以理解爲是JPA 規範的再次封裝抽象。Spring Data JPA默認使用Hibernate作爲底層實現，所以，一般使用Spring Data JPA即會使用Hibernate。可以認爲Spring Data JPA是JPA的實現。

2.5.3 Hibernate

Hibernate是一種Java語言下的對象關係映射(Object Relational Mapping，簡稱ORM)解決方案。它爲面向對象的領域模型到傳統的關係型數據庫的映射，提供了一個使用方便的持久化框架。

2.5.4 Mybatis

MyBatis 是一款優秀的持久層框架，它支持定製化 SQL、存儲過程以及高級映射。MyBatis 避免了幾乎所有的 JDBC 代碼和手動設置參數以及獲取結果集。MyBatis 可以使用簡單的 XML 或註解來配置和映射原生信息，將接口和 Java 的 POJOs(Plain Ordinary Java Objects,普通的 Java對象)映射成數據庫中的記錄。

2.5.5 Hibernate和Mybatis對比

Spring Data JPA底層調用的是Hibernate，因此就持久層框架這一塊，僅比較Hibernate和Mybatis。

Hibernate 是完備的 ORM 框架，是符合 JPA 規範的，但 MyBatis 不是。MyBatis 比單純寫 JDBC 肯定是方便一點，但無可避免還是要寫SQL，且無法做到跨數據庫。Hibernate 使用 JPA 就可以無需考慮數據庫的兼容性問題。

Mybatis是半自動的框架。之所以稱它爲半自動，是因爲它需要手工匹配提供POJO，sql和映射關係，而全表映射的Hibernate只需要提供POJO和映射關係即可。

Hibernate作爲留下的Java orm框架，它確實編程簡易，需要我們提供映射的規則，完全可以通過IDE生成，同時無需編寫sql確實開發效率優於Mybatis。此外Hibernate還提供了緩存，日誌，級聯等強大的功能，但是Hibernate的缺陷也是十分明顯，多表關聯複雜sql，數據系統權限限制，根據條件變化的sql，存儲過程（創建自定義的查詢函數，並寫到數據庫中，以供後續使用）等場景使用Hibernate十分不方便，而性能又難以通過sql優化，所以註定了Hibernate只適用於在場景不太複雜，要求性能不太苛刻的時候使用。

如果你需要一個靈活的，可以動態生成映射關係的框架，那麼Mybatis確實是一個最好的選擇。它幾乎可以替代jdbc，擁有動態列，動態表名，存儲過程支持，同時提供了簡易的緩存，日誌，級聯。但是它的缺陷是需要你提供映射規則和sql，所以開發工作量比hibernate要大些。

總結：Hibernate 複雜，效率低、靈活性差，但是使用簡單；Mybatis簡單、效率高，但是使用複雜。

Spring工程中 mysql 數據庫的使用

一、引言

二、知識點

2.1 JDBC

2.2 mysql數據庫

2.4 Spring 數據庫連接池

2.5 JPA、Spring Data JPA、Hibernate和Mybatis

2.5.1 JPA

2.5.2 Spring Data JPA

2.5.3 Hibernate

2.5.4 Mybatis

2.5.5 Hibernate和Mybatis對比

Rocket Mq 設計(design)

JAVA 瑣碎知識

Spring工程中 mysql 數據庫的使用

Spring Boot Tomcat

RocketMq 最佳實踐

Mac下配置sublime實現LaTeX

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

linux以太網驅動總結