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  • Spring Boot (四): Druid 连接池密码加密与监控

    在上一篇文章《Spring Boot (三): ORM 框架 JPA 与连接池 Hikari》 我们介绍了 JPA 与连接池 Hikari 的整合使用,在国内使用比较多的连接池还有一个是阿里开源的 Druid 。本篇文章我们就来聊一聊 Druid 的一些使用姿势。

    1. Druid 是什么?

    我们先来看一下官方的回答:

    Druid 是 Java 语言中最好的数据库连接池。 Druid 能够提供强大的监控和扩展功能。

    说 Druid 是 Java 语言中最好的数据库连接池,这个笔者个人觉得有些吹牛了,至少在性能上和我们上一篇介绍的 Hikari 是没得比的,相关的性能测试在网上能找到很多,笔者这边就不列举了。但是 Druid 在其他的一些方面就做的比较出色了,功能非常丰富:

    • 可以监控数据库访问性能, Druid 内置提供了一个功能强大的StatFilter插件,能够详细统计 SQL 的执行性能,这对于线上分析数据库访问性能有帮助。
    • 数据库密码加密。直接把数据库密码写在配置文件中,这是不好的行为,容易导致安全问题。 DruidDruiver 和 DruidDataSource 都支持 PasswordCallback 。
    • SQL 执行日志, Druid 提供了不同的 LogFilter ,能够支持 Common-Logging 、 Log4j 和 JdkLog ,你可以按需要选择相应的 LogFilter ,监控你应用的数据库访问情况。
    • 扩展 JDBC ,如果你要对 JDBC 层有编程的需求,可以通过 Druid 提供的 Filter 机制,很方便编写 JDBC 层的扩展插件。

    2. Spring Boot 应用中如何使用

    目前 Druid 官方为我们提供了两种使用依赖方式,一种是基于传统 Java 工程提供的依赖包, maven 坐标如下:

    <dependency>
        <groupId>com.alibaba</groupId>
        <artifactId>druid</artifactId>
        <version>1.1.20</version>
    </dependency>
    

    还有一种是基于 Spring Boot 提供的依赖包, maven 坐标如下:

    <dependency>
        <groupId>com.alibaba</groupId>
        <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
        <version>1.1.20</version>
    </dependency>
    

    下面的这种依赖包除了包含了上面的那种 Druid 基础包,还包含了 Spring Boot 自动配置的依赖包以及 sl4j-api ,我们在 Spring Boot 中使用 Druid ,当然是推荐各位读者使用第二种方式引入依赖。

    3. 工程实战

    3.1 创建父工程 spring-boot-jpa-druid

    父工程 pom.xml 如下:

    代码清单:spring-boot-jpa-druid/pom.xml


    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
             xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
        <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
        <parent>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
            <version>2.1.8.RELEASE</version>
            <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
        </parent>
        <groupId>com.springcloud</groupId>
        <artifactId>spring-boot-jpa-druid</artifactId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
        <name>spring-boot-jpa-druid</name>
        <description>spring-boot-jpa-druid</description>
    
        <properties>
            <druid.version>1.1.20</druid.version>
            <java.version>1.8</java.version>
        </properties>
    
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
            </dependency>
    
            <dependency>
                <groupId>mysql</groupId>
                <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
                <scope>runtime</scope>
            </dependency>
    
            <dependency>
                <groupId>com.alibaba</groupId>
                <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
                <version>${druid.version}</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.projectlombok</groupId>
                <artifactId>lombok</artifactId>
                <optional>true</optional>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
                <scope>test</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    
        <build>
            <plugins>
                <plugin>
                    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                    <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                </plugin>
            </plugins>
        </build>
    </project>
    
    • 笔者这里使用的 Druid 依赖包是 druid-spring-boot-starter ,版本号为 1.1.20。

    3.2 数据库密码不加密的配置文件 application-pass.yml 如下:

    代码清单:spring-boot-jpa-druid/src/main/resources/application-pass.yml


    spring:
      datasource:
        type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
        url: jdbc:mysql://192.168.0.128:3306/test?serverTimezone=Asia/Shanghai&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=false
        username: root
        password: 123456
        driverClassName: com.mysql.cj.jdbc.Driver
        druid:
          # 连接池的配置信息
          # 初始化时建立物理连接的个数
          initial-size: 3
          # 连接池最小连接数
          min-idle: 3
          # 连接池最大连接数
          max-active: 20
          # 获取连接时最大等待时间,单位毫秒
          max-wait: 60000
          # 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。
          test-while-idle: true
          # 既作为检测的间隔时间又作为testWhileIdel执行的依据
          time-between-connect-error-millis: 60000
          # 销毁线程时检测当前连接的最后活动时间和当前时间差大于该值时,关闭当前连接
          min-evictable-idle-time-millis: 30000
          # 用来检测连接是否有效的sql 必须是一个查询语句
          # mysql中为 select 'x'
          # oracle中为 select 1 from dual
          validation-query: select 'x'
          # 申请连接时会执行validationQuery检测连接是否有效,开启会降低性能,默认为true
          test-on-borrow: false
          # 归还连接时会执行validationQuery检测连接是否有效,开启会降低性能,默认为true
          test-on-return: false
          # 是否缓存preparedStatement,mysql5.5+建议开启
          pool-prepared-statements: true
          # 当值大于0时poolPreparedStatements会自动修改为true
          max-pool-prepared-statement-per-connection-size: 20
          # 合并多个DruidDataSource的监控数据
          use-global-data-source-stat: false
          # 配置扩展插件
          filters: stat,wall,slf4j
          # 通过connectProperties属性来打开mergeSql功能;慢SQL记录
          connect-properties: druid.stat.mergeSql=true;druid.stat.slowSqlMillis=5000
          # 定时输出统计信息到日志中,并每次输出日志会导致清零(reset)连接池相关的计数器。
          time-between-log-stats-millis: 300000
          # 配置DruidStatFilter
          web-stat-filter:
            enabled: true
            url-pattern: '/*'
            exclusions: '*.js,*.gif,*.jpg,*.bmp,*.png,*.css,*.ico,/druid/*'
          # 配置DruidStatViewServlet
          stat-view-servlet:
            # 是否启用StatViewServlet(监控页面)默认值为false(考虑到安全问题默认并未启动,如需启用建议设置密码或白名单以保障安全)
            enabled: true
            url-pattern: '/druid/*'
            # IP白名单(没有配置或者为空,则允许所有访问)
            allow: 127.0.0.1,192.168.0.1
            # IP黑名单 (存在共同时,deny优先于allow)
            deny: 192.168.0.128
            # 禁用HTML页面上的“Reset All”功能
            reset-enable: false
            # 登录名
            login-username: admin
            # 登录密码
            login-password: admin
    
    • 相关配置的含义已经写在注释中了,这里有一点要讲一下,当我们要配置统计信息(包括监控信息) time-between-log-stats-millis 输出至日志中,合并多个DruidDataSource的监控数据 use-global-data-source-stat 不可开启,否则启动会报错。
    • spring.datasource.druid.filters :因为 Druid 的扩展是通过 Filter 插件的形式来开启的,这里我们开启了 statwall ,这俩个分别为监控和防御 SQL 注入攻击。 Druid 还提供了一些其他默认的 Filter ,如下表:
    Filter类名 别名
    default com.alibaba.druid.filter.stat.StatFilter
    stat com.alibaba.druid.filter.stat.StatFilter
    mergeStat com.alibaba.druid.filter.stat.MergeStatFilter
    encoding com.alibaba.druid.filter.encoding.EncodingConvertFilter
    log4j com.alibaba.druid.filter.logging.Log4jFilter
    log4j2 com.alibaba.druid.filter.logging.Log4j2Filter
    slf4j com.alibaba.druid.filter.logging.Slf4jLogFilter
    commonlogging com.alibaba.druid.filter.logging.CommonsLogFilter
    wall com.alibaba.druid.wall.WallFilter

    从名称上可以看出来,主要是一些编码和日志的相关 Filter 。

    3.3 数据库密码加密

    在生产环境中,直接在配置文件中暴露明文密码是一件非常危险的事情,出于两点考虑:对外,即使应用服务被入侵,数据库还是安全的;对内,生产环境的数据库密码理论上应该只有 dba 知道,但是代码都是在代码仓库中放着的,如果密码没有加密,每次发布前 dba 都需要手动修改配置文件后再进行打包编译。

    首先,我们需要生成数据库密码的密文,需要在命令行中执行如下命令:

    java -cp druid-1.0.16.jar com.alibaba.druid.filter.config.ConfigTools you_password
    

    输出如下:

    privateKey:MIIBVAIBADANBgkqhkiG9w0BAQEFAASCAT4wggE6AgEAAkEAh12hnaZuMe76Yb4pi7ogSAEMOcavmz7Blo8DYxeipxeZQhnrXngxc0gAQ6ORlofLWtDm6S7bI7wfDT2EFy/2DwIDAQABAkABMRjYK3vy4pi/vY3eFhBssd2qsI4hPsczjSTJfY7IC9Dc1f7g0axTM6Cx68tRUwv0rSnUiJ5EcDEhuD0JusSZAiEAwX1HpCTq8QgBV1WriHQC7Cd/9Qqp1V4yJeA/jdvXhbsCIQCzGS6wdTQCXDZKLvjRLeSUyTmmIqV/wckqdnpMUZ2BvQIgBIamr1tBt6OlTGKvoYB9NQLzhkrakCgk6ifltK7IytMCIBIbf67zipiafhqt+RYdD7lDRwLXCeiKzS3v4JmKvuP5AiEAr+zqD6sdXv7rWjqu50n+LXbWtNP/M4JzzO1mJOHEhoE=
    
    publicKey:MFwwDQYJKoZIhvcNAQEBBQADSwAwSAJBAIddoZ2mbjHu+mG+KYu6IEgBDDnGr5s+wZaPA2MXoqcXmUIZ6154MXNIAEOjkZaHy1rQ5uku2yO8Hw09hBcv9g8CAwEAAQ==
    
    password:Y464AerH8tabxQg5DlkUej6gQ64KY73ahgiPyaB0vguLBLjUEEkVu6VBueiXxcnMfVjh1Nbd+lJNUTnS1a3/xg==
    

    这里我们需要将生成的公钥 publicKey 和密码 password 加入配置文件中, application-decrypt.yml 如下:

    代码清单:spring-boot-jpa-druid/src/main/resources/application-decrypt.yml


    spring:
      datasource:
        type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
        url: jdbc:mysql://192.168.0.128:3306/test?serverTimezone=Asia/Shanghai&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=false
        username: root
        # 加密后密文,原密码为 123456
        password: Y464AerH8tabxQg5DlkUej6gQ64KY73ahgiPyaB0vguLBLjUEEkVu6VBueiXxcnMfVjh1Nbd+lJNUTnS1a3/xg==
        driverClassName: com.mysql.cj.jdbc.Driver
        druid:
          filter:
            config:
              enabled: true
          connection-properties: config.decrypt=true;config.decrypt.key=MFwwDQYJKoZIhvcNAQEBBQADSwAwSAJBAIddoZ2mbjHu+mG+KYu6IEgBDDnGr5s+wZaPA2MXoqcXmUIZ6154MXNIAEOjkZaHy1rQ5uku2yO8Hw09hBcv9g8CAwEAAQ==
        # 剩余配置省略
    
    • 已省略部分配置,有需要的读者可以访问 Github 仓库获取。

    3.4 配置文件 application.yml 如下:

    代码清单:spring-boot-jpa-druid/src/main/resources/application.yml


    server:
      port: 8080
    spring:
      application:
        name: spring-boot-jpa-druid
      profiles:
        active: decrypt
      jpa:
        database: mysql
        show-sql: true
        generate-ddl: true
        database-platform: org.hibernate.dialect.MySQL5InnoDBDialect
        hibernate:
          ddl-auto: update
        properties:
          hibernate:
            format_sql: true
    

    其余的测试代码同上一篇文章《Spring Boot (三): ORM 框架 JPA 与连接池 Hikari》,有兴趣的读者可以访问 Github 仓库获取,笔者这里就不一一列举了。

    4. 测试

    我们在主配置文件中,选择密码加密的配置文件启动,将 spring.profiles.active 配置为 decrypt ,点击启动,可以看到工程正常启动,查看控制台输出日志,其中有这么一句:

    2019-09-22 21:21:54.501  INFO 16972 --- [-Log-1465691120] c.a.d.p.DruidDataSourceStatLoggerImpl    : {"url":"jdbc:mysql://192.168.0.128:3306/test?serverTimezone=Asia/Shanghai&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=false","dbType":"mysql","name":"DataSource-1465691120","activeCount":0,"poolingCount":3,"poolingPeak":3,"poolingPeakTime":"2019-09-22 21:21:54","connectCount":0,"closeCount":0,"physicalConnectCount":3}
    

    可以看到,我们配置的监控信息输出会在系统启动的时候先输出一次,我们在配置文件中配置的是每5分钟输出一次,等十分钟看一下控制台的输出信息,结果如下:

    2019-09-22 21:26:54.503  INFO 16972 --- [-Log-1465691120] c.a.d.p.DruidDataSourceStatLoggerImpl    : {"url":"jdbc:mysql://192.168.0.128:3306/test?serverTimezone=Asia/Shanghai&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=false","dbType":"mysql","name":"DataSource-1465691120","activeCount":0,"activePeak":1,"activePeakTime":"2019-09-22 21:21:54","poolingCount":3,"poolingPeak":3,"poolingPeakTime":"2019-09-22 21:21:54","connectCount":2,"closeCount":2,"connectionHoldTimeHistogram":[0,0,2]}
    
    2019-09-22 21:31:54.505  INFO 16972 --- [-Log-1465691120] c.a.d.p.DruidDataSourceStatLoggerImpl    : {"url":"jdbc:mysql://192.168.0.128:3306/test?serverTimezone=Asia/Shanghai&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=false","dbType":"mysql","name":"DataSource-1465691120","activeCount":0,"poolingCount":3,"connectCount":0,"closeCount":0}
    
    2019-09-22 21:36:54.505  INFO 16972 --- [-Log-1465691120] c.a.d.p.DruidDataSourceStatLoggerImpl    : {"url":"jdbc:mysql://192.168.0.128:3306/test?serverTimezone=Asia/Shanghai&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=false","dbType":"mysql","name":"DataSource-1465691120","activeCount":0,"poolingCount":3,"connectCount":0,"closeCount":0}
    

    从时间上可以看出,确实是每5分钟会输出一次。

    打开浏览器访问:http://localhost:8080/druid/ ,查看 Druid 监控页面,结果如图:

    我们可以进行一些接口测试,在查看监控页面,可以看到所有的 SQL 都正常记录,如图:

    同时,我们看一下后台的日志打印,是否正常打出记录的日志,截取打印部分,如下:

    2019-09-22 21:51:54.506  INFO 16972 --- [-Log-1465691120] c.a.d.p.DruidDataSourceStatLoggerImpl    : {"url":"jdbc:mysql://192.168.0.128:3306/test?serverTimezone=Asia/Shanghai&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=false","dbType":"mysql","name":"DataSource-1465691120","activeCount":0,"activePeak":1,"activePeakTime":"2019-09-22 21:47:28","poolingCount":3,"poolingPeak":3,"poolingPeakTime":"2019-09-22 21:47:28","connectCount":4,"closeCount":4,"executeCount":4,"commitCount":4,"pstmtCacheHitCount":2,"pstmtCacheMissCount":2,"startTransactionCount":4,"transactionHistogram":[0,1,2,1],"connectionHoldTimeHistogram":[0,1,0,3],"sqlList":[{"sql":"insert into user (age, nick_name, id) values (?, ?, ?)","executeCount":2,"executeMillisMax":1,"executeMillisTotal":2,"executeHistogram":[1,1],"executeAndResultHoldHistogram":[1,1],"concurrentMax":1,"updateCount":2,"updateCountMax":1,"updateHistogram":[0,2],"inTransactionCount":2},{"sql":"select usermodel0_.id as id1_0_, usermodel0_.age as age2_0_, usermodel0_.nick_name as nick_nam3_0_ from user usermodel0_ order by usermodel0_.id desc","executeCount":2,"executeMillisMax":3,"executeMillisTotal":4,"executeHistogram":[0,2],"executeAndResultHoldHistogram":[2],"concurrentMax":1,"fetchRowCount":4,"fetchRowCountMax":2,"fetchRowHistogram":[0,2],"inTransactionCount":2}]}
    

    可以看到,日志中打印了我们执行的 SQL 相关的信息,和我们在监控页面看到的信息完全一致。

    至此,测试成功,篇幅原因,一些测试过程未列出,各位感兴趣的读者朋友可以自己动手尝试一下。

    5. 示例代码

    示例代码-Github

    示例代码-Gitee

    6. 参考

    《Druid 官方文档》

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/babycomeon/p/11582303.html
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