SpringBoot 如何统计、监控 SQL运行情况

SpringBoot 如何统计、监控 SQL运行情况

     

   正文   

1 基本概念

Druid 是Java语言中最好的数据库连接池。

虽然 HikariCP 的速度稍快,但是,Druid能够提供强大的监控和扩展功能,也是阿里巴巴的开源项目。

Druid是阿里巴巴开发的号称为监控而生的数据库连接池,在功能、性能、扩展性方面,都超过其他数据库连接池,包括DBCP、C3P0、BoneCP、Proxool、JBoss DataSource等等等,秒杀一切。

Druid 可以很好的监控 DB 池连接和 SQL 的执行情况,天生就是针对监控而生的 DB 连接池。

Spring Boot 默认数据源 HikariDataSource 与 JdbcTemplate中已经介绍 Spring Boot 2.x 默认使用 Hikari 数据源,可以说 Hikari 与 Driud 都是当前 Java Web 上最优秀的数据源。

而Druid已经在阿里巴巴部署了超过600个应用,经过好几年生产环境大规模部署的严苛考验!

  • stat:Druid内置提供一个StatFilter,用于统计监控信息。
  • wall:Druid防御SQL注入攻击的WallFilter就是通过Druid的SQL Parser分析。Druid提供的SQL Parser可以在JDBC层拦截SQL做相应处理,比如说分库分表、审计等。
  • log4j2:这个就是 日志记录的功能,可以把sql语句打印到log4j2 供排查问题。

2 添加依赖

pom.xml

<!-- 阿里巴巴的druid数据源 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>1.1.23</version>
</dependency>
<!-- mysql8 驱动-->
<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    <scope>runtime</scope>
</dependency>
<!--使用 log4j2 记录日志-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-log4j2</artifactId>
</dependency>

<!--
mybatis,引入了 SpringBoot的 JDBC 模块,
所以,默认是使用 hikari 作为数据源
-->
<dependency>
    <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
    <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>2.1.3</version>
    <exclusions>
        <!-- 排除默认的 HikariCP 数据源 -->
        <exclusion>
            <groupId>com.zaxxer</groupId>
            <artifactId>HikariCP</artifactId>
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency>

3 配置相关属性

配置Druid数据源(连接池): 如同以前 c3p0、dbcp 数据源可以设置数据源连接初始化大小、最大连接数、等待时间、最小连接数 等一样,Druid 数据源同理可以进行设置;

配置 Druid web 监控 filter(WebStatFilter): 这个过滤器的作用就是统计 web 应用请求中所有的数据库信息,比如 发出的 sql 语句,sql 执行的时间、请求次数、请求的 url 地址、以及seesion 监控、数据库表的访问次数 等等。另外,搜索公众号程序员小乐后台回复“赚钱”,获取一份惊喜礼包。

配置 Druid 后台管理 Servlet(StatViewServlet): Druid 数据源具有监控的功能,并提供了一个 web 界面方便用户查看,类似安装 路由器 时,人家也提供了一个默认的 web 页面;需要设置 Druid 的后台管理页面的属性,比如 登录账号、密码 等;

注意:

Druid Spring Boot Starter 配置属性的名称完全遵照 Druid,可以通过 Spring Boot 配置文件来配置Druid数据库连接池和监控,如果没有配置则使用默认值。

application.yml

########## 配置数据源 (Druid)##########
spring:
  datasource:
    ########## JDBC 基本配置 ##########
    username: xxx
    password: xxx
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver   # mysql8 的连接驱动
    url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test?serverTimezone=Asia/Shanghai
    platform: mysql                               # 数据库类型
    type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource  # 指定数据源类型
    ########## 连接池 配置 ##########
    druid:
      # 配置初始化大小、最小、最大
      initial-size: 5
      minIdle: 10
      max-active: 20
      # 配置获取连接等待超时的时间(单位:毫秒)
      max-wait: 60000
      # 配置间隔多久才进行一次检测,检测需要关闭的空闲连接,单位是毫秒
      time-between-eviction-runs-millis: 2000
      # 配置一个连接在池中最小生存的时间,单位是毫秒
      min-evictable-idle-time-millis: 600000
      max-evictable-idle-time-millis: 900000
      # 用来测试连接是否可用的SQL语句,默认值每种数据库都不相同,这是mysql
      validationQuery: select 1
      # 应用向连接池申请连接,并且testOnBorrow为false时,连接池将会判断连接是否处于空闲状态,如果是,则验证这条连接是否可用
      testWhileIdle: true
      # 如果为true,默认是false,应用向连接池申请连接时,连接池会判断这条连接是否是可用的
      testOnBorrow: false
      # 如果为true(默认false),当应用使用完连接,连接池回收连接的时候会判断该连接是否还可用
      testOnReturn: false
      # 是否缓存preparedStatement,也就是PSCache。PSCache对支持游标的数据库性能提升巨大,比如说oracle
      poolPreparedStatements: true
      # 要启用PSCache,必须配置大于0,当大于0时, poolPreparedStatements自动触发修改为true,
      # 在Druid中,不会存在Oracle下PSCache占用内存过多的问题,
      # 可以把这个数值配置大一些,比如说100
      maxOpenPreparedStatements: 20
      # 连接池中的minIdle数量以内的连接,空闲时间超过minEvictableIdleTimeMillis,则会执行keepAlive操作
      keepAlive: true
      # Spring 监控,利用aop 对指定接口的执行时间,jdbc数进行记录
      aop-patterns: "com.springboot.template.dao.*"
      ########### 启用内置过滤器(第一个 stat必须,否则监控不到SQL)##########
      filters: stat,wall,log4j2
      # 自己配置监控统计拦截的filter
      filter:
        # 开启druiddatasource的状态监控
        stat:
          enabled: true
          db-type: mysql
          # 开启慢sql监控,超过2s 就认为是慢sql,记录到日志中
          log-slow-sql: true
          slow-sql-millis: 2000
        # 日志监控,使用slf4j 进行日志输出
        slf4j:
          enabled: true
          statement-log-error-enabled: true
          statement-create-after-log-enabled: false
          statement-close-after-log-enabled: false
          result-set-open-after-log-enabled: false
          result-set-close-after-log-enabled: false
      ########## 配置WebStatFilter,用于采集web关联监控的数据 ##########
      web-stat-filter:
        enabled: true                   # 启动 StatFilter
        url-pattern: /*                 # 过滤所有url
        exclusions: "*.js,*.gif,*.jpg,*.png,*.css,*.ico,/druid/*" # 排除一些不必要的url
        session-stat-enable: true       # 开启session统计功能
        session-stat-max-count: 1000    # session的最大个数,默认100
      ########## 配置StatViewServlet(监控页面),用于展示Druid的统计信息 ##########
      stat-view-servlet:
        enabled: true                   # 启用StatViewServlet
        url-pattern: /druid/*           # 访问内置监控页面的路径,内置监控页面的首页是/druid/index.html
        reset-enable: false              # 不允许清空统计数据,重新计算
        login-username: root            # 配置监控页面访问密码
        login-password: 123
        allow: 127.0.0.1           # 允许访问的地址,如果allow没有配置或者为空,则允许所有访问
        deny:                                        # 拒绝访问的地址,deny优先于allow,如果在deny列表中,就算在allow列表中,也会被拒绝

上述配置文件的参数可以在 com.alibaba.druid.spring.boot.autoconfigure.properties.DruidStatProperties 和 org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceProperties中找到;

3.1 如何配置 Filter

可以通过 spring.datasource.druid.filters=stat,wall,log4j ...的方式来启用相应的内置Filter,不过这些Filter都是默认配置。如果默认配置不能满足需求,可以放弃这种方式,通过配置文件来配置Filter,下面是例子。

# 配置StatFilter 
spring.datasource.druid.filter.stat.enabled=true
spring.datasource.druid.filter.stat.db-type=h2
spring.datasource.druid.filter.stat.log-slow-sql=true
spring.datasource.druid.filter.stat.slow-sql-millis=2000

# 配置WallFilter 
spring.datasource.druid.filter.wall.enabled=true
spring.datasource.druid.filter.wall.db-type=h2
spring.datasource.druid.filter.wall.config.delete-allow=false
spring.datasource.druid.filter.wall.config.drop-table-allow=false

目前为以下 Filter 提供了配置支持,根据(spring.datasource.druid.filter.*)进行配置。

  • StatFilter
  • WallFilter
  • ConfigFilter
  • EncodingConvertFilter
  • Slf4jLogFilter
  • Log4jFilter
  • Log4j2Filter
  • CommonsLogFilter

不想使用内置的 Filters,要想使自定义 Filter 配置生效需要将对应 Filter 的 enabled 设置为 true ,Druid Spring Boot Starter 默认禁用 StatFilter,可以将其 enabled 设置为 true 来启用它。

4 监控页面

(1)启动项目后,访问/druid/login.html来到登录页面,输入用户名密码登录

640-273

(2)数据源页面 是当前DataSource配置的基本信息,上述配置的Filter可以在里面找到,如果没有配置Filter(一些信息会无法统计,例如“SQL监控”,会无法获取JDBC相关的SQL执行信息)

640-272

(3) SQL监控页面,统计了所有SQL语句的执行情况

640-274

(4)URL监控页面,统计了所有Controller接口的访问以及执行情况

640-276

(5)Spring 监控页面,利用aop 对指定接口的执行时间,jdbc数进行记录

640-275

(6)SQL防火墙页面

druid提供了黑白名单的访问,可以清楚的看到sql防护情况。

(7)Session监控页面

可以看到当前的session状况,创建时间、最后活跃时间、请求次数、请求时间等详细参数。

(8)JSONAPI 页面

通过api的形式访问Druid的监控接口,api接口返回Json形式数据。

5 sql监控

配置 Druid web 监控 filter(WebStatFilter)这个过滤器,作用就是统计 web 应用请求中所有的数据库信息,比如 发出的 sql 语句,sql 执行的时间、请求次数、请求的 url 地址、以及seesion 监控、数据库表的访问次数 等等。

spring:
  datasource:
    druid:
      ########## 配置WebStatFilter,用于采集web关联监控的数据 ##########
      web-stat-filter:
        enabled: true                   # 启动 StatFilter
        url-pattern: /*                 # 过滤所有url
        exclusions: "*.js,*.gif,*.jpg,*.png,*.css,*.ico,/druid/*" # 排除一些不必要的url
        session-stat-enable: true       # 开启session统计功能
        session-stat-max-count: 1000    # session的最大个数,默认100

6 慢sql记录

有时候,系统中有些SQL执行很慢,我们希望使用日志记录下来,可以开启Druid的慢SQL记录功能

spring:
  datasource:
    druid:
      filter:
        stat:
          enabled: true         # 开启DruidDataSource状态监控
          db-type: mysql        # 数据库的类型
          log-slow-sql: true    # 开启慢SQL记录功能
          slow-sql-millis: 2000 # 默认3000毫秒,这里超过2s,就是慢,记录到日志

启动后,如果遇到执行慢的SQL,便会输出到日志中

7 spring 监控

访问之后spring监控默认是没有数据的;

这需要导入SprngBoot的AOP的Starter

<!--SpringBoot 的aop 模块-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
</dependency>

需要在 application.yml 配置:

Spring监控AOP切入点,如com.springboot.template.dao.*,配置多个英文逗号分隔

 spring.datasource.druid.aop-patterns="com.springboot.template.dao.*"

8 去 Ad(广告)

访问监控页面的时候,你可能会在页面底部(footer)看到阿里巴巴的广告

原因:引入的druid的jar包中的common.js(里面有一段js代码是给页面的footer追加广告的)。另外,搜索公众号顶级架构师后台回复“架构整洁”,获取一份惊喜礼包。

如果想去掉,有两种方式:

(1) 直接手动注释这段代码

如果是使用Maven,直接到本地仓库中,查找这个jar包

要注释的代码:

// this.buildFooter();

common.js的位置:

com/alibaba/druid/1.1.23/druid-1.1.23.jar!/support/http/resources/js/common.js

(2) 使用过滤器过滤

注册一个过滤器,过滤common.js的请求,使用正则表达式替换相关的广告内容

@Configuration
@ConditionalOnWebApplication
@AutoConfigureAfter(DruidDataSourceAutoConfigure.class)
@ConditionalOnProperty(name = "spring.datasource.druid.stat-view-servlet.enabled",
havingValue = "true", matchIfMissing = true)
public class RemoveDruidAdConfig {

    /**
    * 方法名: removeDruidAdFilterRegistrationBean
    * 方法描述 除去页面底部的广告
    * @param properties com.alibaba.druid.spring.boot.autoconfigure.properties.DruidStatProperties
    * @return org.springframework.boot.web.servlet.FilterRegistrationBean
    */
    @Bean
    public FilterRegistrationBean removeDruidAdFilterRegistrationBean(DruidStatProperties properties) {

        // 获取web监控页面的参数
        DruidStatProperties.StatViewServlet config = properties.getStatViewServlet();
        // 提取common.js的配置路径
        String pattern = config.getUrlPattern() != null ? config.getUrlPattern() : "/druid/*";
        String commonJsPattern = pattern.replaceAll("\\*", "js/common.js");

        final String filePath = "support/http/resources/js/common.js";

        //创建filter进行过滤
        Filter filter = new Filter() {
            @Override
            public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {}

            @Override
            public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
                chain.doFilter(request, response);
                // 重置缓冲区,响应头不会被重置
                response.resetBuffer();
                // 获取common.js
                String text = Utils.readFromResource(filePath);
                // 正则替换banner, 除去底部的广告信息
                text = text.replaceAll("<a.*?banner\"></a><br/>", "");
                text = text.replaceAll("powered.*?shrek.wang</a>", "");
                response.getWriter().write(text);
            }

            @Override
            public void destroy() {}
        };

        FilterRegistrationBean registrationBean = new FilterRegistrationBean();
        registrationBean.setFilter(filter);
        registrationBean.addUrlPatterns(commonJsPattern);
        return registrationBean;
    }
}

两种方式都可以,建议使用的是第一种,从根源解决

9 获取 Druid 的监控数据

Druid 的监控数据可以在 开启 StatFilter 后,通过 DruidStatManagerFacade 进行获取;

DruidStatManagerFacade#getDataSourceStatDataList 该方法可以获取所有数据源的监控数据,

除此之外 DruidStatManagerFacade 还提供了一些其他方法,可以按需选择使用。

@RestController
@RequestMapping(value = "/druid")
public class DruidStatController {

    @GetMapping("/stat")
    public Object druidStat(){
        // 获取数据源的监控数据
        return DruidStatManagerFacade.getInstance().getDataSourceStatDataList();
    }
}
你还有什么想要补充的吗?
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THE END
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