【Spring Boot 应用开发】-04 自动配置-数据源

前鼻音太阳熊2025-01-11 16:25

深入讲解 Spring Boot 自动配置中的数据源配置

为了更好地理解 Spring Boot 中的自动配置机制，我们以数据源配置机制为例，按照以下顺序进行讲解：

  1. 不使用任何框架来连接数据源的方式
  2. 使用 Spring MVC 连接数据源的方式
  3. 使用 Spring Boot 自动配置连接数据源的方式

每个部分都会配有实例代码，并对代码进行详细的解释。

1. 不使用任何框架来连接数据源的方式

1.1 实例代码
java 复制代码 
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;

public class DataSourceExample {
    public static void main(String[] args) {
        Connection connection = null;
        PreparedStatement preparedStatement = null;
        ResultSet resultSet = null;
        try {
            // 1. 加载数据库驱动
            Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
            
            // 2. 创建数据库连接
            String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydb";
            String user = "root";
            String password = "secret";
            connection = DriverManager.getConnection(url, user, password);
            
            // 3. 创建 PreparedStatement 对象
            String sql = "SELECT id, name, email FROM users WHERE id = ?";
            preparedStatement = connection.prepareStatement(sql);
            preparedStatement.setInt(1, 1); // 设置参数
            
            // 4. 执行查询
            resultSet = preparedStatement.executeQuery();
            
            // 5. 处理查询结果
            while (resultSet.next()) {
                int id = resultSet.getInt("id");
                String name = resultSet.getString("name");
                String email = resultSet.getString("email");
                System.out.println("ID: " + id + ", Name: " + name + ", Email: " + email);
            }
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            System.out.println("MySQL JDBC Driver not found.");
            e.printStackTrace();
        } catch (SQLException e) {
            System.out.println("Connection failed or query execution failed!");
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 6. 关闭资源
            try {
                if (resultSet != null) resultSet.close();
                if (preparedStatement != null) preparedStatement.close();
                if (connection != null) connection.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
1.2 代码解释

  1. 加载数据库驱动：

    java 复制代码 
    Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");

    这行代码用于加载 MySQL 的 JDBC 驱动类。

  2. 创建数据库连接：

    java 复制代码 
    String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydb";
String user = "root";
String password = "secret";
connection = DriverManager.getConnection(url, user, password);

    这里我们定义了数据库的 URL、用户名和密码，然后使用 DriverManager.getConnection 方法创建数据库连接。

  3. 创建 PreparedStatement 对象：

    java 复制代码 
    String sql = "SELECT id, name, email FROM users WHERE id = ?";
preparedStatement = connection.prepareStatement(sql);
preparedStatement.setInt(1, 1); // 设置参数

    使用 connection.prepareStatement(sql) 方法创建一个 PreparedStatement 对象，并设置 SQL 查询语句中的参数。

  4. 执行查询：

    java 复制代码 
    resultSet = preparedStatement.executeQuery();

    使用 preparedStatement.executeQuery() 方法执行查询，返回一个 ResultSet 对象。

  5. 处理查询结果：

    java 复制代码 
    while (resultSet.next()) {
    int id = resultSet.getInt("id");
    String name = resultSet.getString("name");
    String email = resultSet.getString("email");
    System.out.println("ID: " + id + ", Name: " + name + ", Email: " + email);
}

    使用 resultSet.next() 方法遍历查询结果集，使用 resultSet.getInt 和 resultSet.getString 方法获取每一行的数据。

  6. 关闭资源：

    java 复制代码 
    try {
    if (resultSet != null) resultSet.close();
    if (preparedStatement != null) preparedStatement.close();
    if (connection != null) connection.close();
} catch (SQLException e) {
    e.printStackTrace();
}

    最后，确保关闭 ResultSet、PreparedStatement 和 Connection 对象，以释放资源。

2. 使用 Spring MVC 连接数据源的方式

2.1 实例代码

首先，我们需要在 pom.xml 中添加 Spring 和 JDBC 的依赖：

xml 复制代码 
<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-context</artifactId>
        <version>5.3.10</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-jdbc</artifactId>
        <version>5.3.10</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>mysql</groupId>
        <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        <version>8.0.26</version>
    </dependency>
</dependencies>

然后，创建一个配置类来配置数据源：

java 复制代码 
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.jdbc.datasource.DriverManagerDataSource;

import javax.sql.DataSource;

@Configuration
public class DataSourceConfig {

    @Bean
    public DataSource dataSource() {
        DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource();
        dataSource.setDriverClassName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
        dataSource.setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/mydb");
        dataSource.setUsername("root");
        dataSource.setPassword("secret");
        return dataSource;
    }
}

接下来，创建一个简单的 DAO 类来使用数据源：

java 复制代码 
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.stereotype.Repository;

@Repository
public class UserDao {

    private final JdbcTemplate jdbcTemplate;

    @Autowired
    public UserDao(DataSource dataSource) {
        this.jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);
    }

    public void createUser(String name, String email) {
        String sql = "INSERT INTO users (name, email) VALUES (?, ?)";
        jdbcTemplate.update(sql, name, email);
    }
}

最后，创建一个 Spring 应用上下文来测试数据源配置：

java 复制代码 
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;

public class SpringMVCExample {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(DataSourceConfig.class);
        UserDao userDao = context.getBean(UserDao.class);
        userDao.createUser("John Doe", "john.doe@example.com");
        System.out.println("User created successfully!");
    }
}
2.2 代码解释

  1. 配置数据源：

    java 复制代码 
    @Bean
public DataSource dataSource() {
    DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource();
    dataSource.setDriverClassName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
    dataSource.setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/mydb");
    dataSource.setUsername("root");
    dataSource.setPassword("secret");
    return dataSource;
}

    在 DataSourceConfig 类中，我们定义了一个 dataSource Bean，使用 DriverManagerDataSource 来配置数据库连接信息。

  2. 创建 DAO 类：

    java 复制代码 
    @Repository
public class UserDao {

    private final JdbcTemplate jdbcTemplate;

    @Autowired
    public UserDao(DataSource dataSource) {
        this.jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);
    }

    public void createUser(String name, String email) {
        String sql = "INSERT INTO users (name, email) VALUES (?, ?)";
        jdbcTemplate.update(sql, name, email);
    }
}

    UserDao 类使用 @Repository 注解标记为 Spring 的 DAO 组件。通过构造函数注入 DataSource，并使用 JdbcTemplate 执行 SQL 操作。

  3. 创建 Spring 应用上下文：

    java 复制代码 
    ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(DataSourceConfig.class);
UserDao userDao = context.getBean(UserDao.class);
userDao.createUser("John Doe", "john.doe@example.com");

    在 SpringMVCExample 类中，我们创建了一个 Spring 应用上下文，并获取 UserDao Bean 来执行数据库操作。

3. 使用 Spring Boot 自动配置连接数据源的方式

3.1 实例代码

首先，在 pom.xml 中添加 Spring Boot 和 JDBC 的依赖：

xml 复制代码 
<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>mysql</groupId>
        <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

然后，在 application.yaml 中配置数据源：

yaml 复制代码 
spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
    username: root
    password: secret
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver

接下来，创建一个简单的 DAO 类来使用数据源：

java 复制代码 
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.stereotype.Repository;

@Repository
public class UserDao {

    private final JdbcTemplate jdbcTemplate;

    @Autowired
    public UserDao(JdbcTemplate jdbcTemplate) {
        this.jdbcTemplate = jdbcTemplate;
    }

    public void createUser(String name, String email) {
        String sql = "INSERT INTO users (name, email) VALUES (?, ?)";
        jdbcTemplate.update(sql, name, email);
    }
}

最后，创建一个 Spring Boot 应用类来测试数据源配置：

java 复制代码 
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.CommandLineRunner;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class SpringBootExample implements CommandLineRunner {

    @Autowired
    private UserDao userDao;

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringBootExample.class, args);
    }

    @Override
    public void run(String... args) throws Exception {
        userDao.createUser("John Doe", "john.doe@example.com");
        System.out.println("User created successfully!");
    }
}
3.2 代码解释

  1. 配置数据源：

    yaml 复制代码 
    spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
    username: root
    password: secret
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver

    在 application.yaml 文件中，我们配置了数据库的 URL、用户名、密码和驱动类名。Spring Boot 会自动读取这些配置并创建 DataSource。

  2. 创建 DAO 类：

    java 复制代码 
    @Repository
public class UserDao {

    private final JdbcTemplate jdbcTemplate;

    @Autowired
    public UserDao(JdbcTemplate jdbcTemplate) {
        this.jdbcTemplate = jdbcTemplate;
    }

    public void createUser(String name, String email) {
        String sql = "INSERT INTO users (name, email) VALUES (?, ?)";
        jdbcTemplate.update(sql, name, email);
    }
}

    UserDao 类与 Spring MVC 示例中的相同，使用 @Repository 注解标记为 Spring 的 DAO 组件，并通过构造函数注入 JdbcTemplate。

  3. 创建 Spring Boot 应用类：

    java 复制代码 
    @SpringBootApplication
public class SpringBootExample implements CommandLineRunner {

    @Autowired
    private UserDao userDao;

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringBootExample.class, args);
    }

    @Override
    public void run(String... args) throws Exception {
        userDao.createUser("John Doe", "john.doe@example.com");
        System.out.println("User created successfully!");
    }
}

    在 SpringBootExample 类中，我们使用 @SpringBootApplication 注解来启用 Spring Boot 的自动配置。通过实现 CommandLineRunner 接口，我们可以在应用启动后执行一些初始化操作，例如调用 UserDao 的方法来创建用户。

4. 总结

通过以上三个部分的讲解，我们可以看到 Spring Boot 的自动配置机制是如何简化数据源配置的：

  1. 不使用任何框架：需要手动加载驱动、创建连接、执行 SQL 操作并关闭连接。
  2. 使用 Spring MVC：需要手动配置数据源 Bean，并通过依赖注入使用数据源。
  3. 使用 Spring Boot ：只需在配置文件中配置数据库信息，Spring Boot 会自动创建 DataSource 和 JdbcTemplate，大大简化了配置过程。

整个架构的演变遵循着单一职责原则，将配置何代码分割开，提高内聚减少耦合，隐藏和业务无关的底层实现。这种思想我们可以在自己的编码工作中借鉴。

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