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Druid源码解析（一）：项目简述与入口代码分析

一、项目介绍
二、快速概览DruidDataSource数据结构
三、DruidDataSource入口概览

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一、项目介绍

　　1、Druid简介

　　Druid连接池是阿里巴巴开源的数据库连接池项目。Druid连接池为监控而生，内置强大的监控功能，监控特性不影响性能。功能强大，能防SQL注入，内置Loging能诊断Hack应用行为。

　　　　Github项目地址 https://github.com/alibaba/druid

　　　　文档 https://github.com/alibaba/druid/wiki/%E5%B8%B8%E8%A7%81%E9%97%AE%E9%A2%98

　　　　下载 http://repo1.maven.org/maven2/com/alibaba/druid/

　　　　监控DEMO http://120.26.192.168/druid/index.html

　　2、竞品对比

功能类别	功能	Druid	HikariCP	DBCP	Tomcat-jdbc	C3P0
性能	PSCache	是	否	是	是	是
	LRU	是	否	是	是	是
	SLB负载均衡支持	是	否	否	否	否
稳定性	ExceptionSorter	是	否	否	否	否
扩展	扩展	Filter			JdbcIntercepter
监控	监控方式	jmx/log/http	jmx/metrics	jmx	jmx	jmx
	支持SQL级监控	是	否	否	否	否
	Spring/Web关联监控	是	否	否	否	否
	诊断支持	LogFilter	否	否	否	否
	连接泄露诊断	logAbandoned	否	否	否	否
安全	SQL防注入	是	无	无	无	无
安全	支持配置加密	是	否	否	否	否

　　3、模块划分

　　源码里模块描述：

　　　　filter：增加自定义的扩展能力

　　　　mock：测试模块，可以使用mock模块做一些模拟测试

　　　　pool：核心，入口是DruidDataSource；

　　　　proxy：代理层

　　　　sql：负责sql解析的工作

　　　　stat：扩展能力实现，例如基于filter的监控，真正的实现在stat文件夹

　　　　support：一些附加功能，比如Json解析等

　　　　util：工具类

　　　　wall：防火墙相关，防止sql注入等操作，但是实际上对于现在的项目，对于sql注入都在网关层做了处理，不会真正到数据库连接池层面在做处理。

　　另外，Druid还提供了druid-spring-boot-starter，可以快速在Spring-boot中集成。

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二、快速概览DruidDataSource数据结构

　　pool是Druid中最核心的目录，而DruidDataSource是pool中最关键的类之一，其承载了连接池的启动、关闭、以及连接的获取和管理等功能。

　　DruidDataSource继承了DruidAbstractDataSource，两个类内部有大量的变量，用来设置连接池的各种参数。

　　关键的的数据结构如下表:

name	type	说明
connections	volatile DruidConnectionHolder[]	pool的关键数组，存放连接，实际上是DruidConnectionHolder的数组。Connection由DruidConnectionHolder持有
evictConnections	DruidConnectionHolder[]	被驱逐的Connection的pool,调用收缩方法shrink之后，被收缩的连接都会进入这个数组。
keepAliveConnections	DruidConnectionHolder[]	收缩方法shrink中，满足keepalive状态的连接都进入这个数组。
autoFilters	static List	这个list存全部的filter
enable	volatile boolean	默认值为true,标识连接池是否可用，调用close方法设置该值为false,当为false的时候，连接的error次数增加1,get连接或者其他操作会失败。
inited	volatile boolean	默认值为false,初始化完成的标识。
closing	volatile boolean	关闭过程中的状态。正在close
closed	volatile boolean	关闭完成的状态。

　　连接池最关键的数据结构是内部持有DruidConnectionHolder的数组，connections。 DruidConnectionHolder的数据结构为：

name	type	说明
dataSource	final DruidAbstractDataSource	指向DataSource的指针。
conn	final Connection	指向真正的数据库连接，由数据库驱动实现。
connectionId	final long	连接编号。
connectionEventListeners	final List	连接事件监听器。
statementEventListeners	final List	statement事件监听器。
statementPool	PreparedStatementPool	其内部是一个LRUCache，对Statement做缓存。
statementTrace	final List	一个对Statement进行追踪的list,这个statementTrace的作用后面需要详细看看。

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三、DruidDataSource入口概览

　　连接池在使用时最主要就是获取连接，然后使用连接查询操作数据库，那么获取连接基本上就可以作为连接池的一个入口。

　　DruidConnectionHolder是连接池中物理连接的载体，在DruidDataSource中，获取连接的getConnection方法，拿到的是DruidPooledConnection。

    @Override
    public DruidPooledConnection getConnection() throws SQLException {
        return getConnection(maxWait);
    }

    public DruidPooledConnection getConnection(long maxWaitMillis) throws SQLException {
        init();

        if (filters.size() > 0) {
            FilterChainImpl filterChain = new FilterChainImpl(this);
            return filterChain.dataSource_connect(this, maxWaitMillis);
        } else {
            return getConnectionDirect(maxWaitMillis);
        }
    }

　　从上述代码可以看到，其首先调用了 init() 方法对连接池做了初始化，然后从连接池中获取连接，获取连接实际调用的是 getConnectionDirect() 方法，在该方法中调用了 getConnectionInternal() 方法获取的连接

    public DruidPooledConnection getConnectionDirect(long maxWaitMillis) throws SQLException {
        int notFullTimeoutRetryCnt = 0;
        for (;;) {
            // handle notFullTimeoutRetry
            DruidPooledConnection poolableConnection;
            try {
                poolableConnection = getConnectionInternal(maxWaitMillis);
            } catch (GetConnectionTimeoutException ex) {
                if (notFullTimeoutRetryCnt <= this.notFullTimeoutRetryCount && !isFull()) {
                    notFullTimeoutRetryCnt++;
                    if (LOG.isWarnEnabled()) {
                        LOG.warn("get connection timeout retry : " + notFullTimeoutRetryCnt);
                    }
                    continue;
                }
                throw ex;
            }
......

　　在getConnectionInternal() 方法中做了一系列的校验，然后根据不同的条件创建一个具体的连接 DruidConnectionHolder，最终根据 DruidConnectionHolder 获得连接池中的连接并返回。

        holder.incrementUseCount();

        DruidPooledConnection poolalbeConnection = new DruidPooledConnection(holder);
        return poolalbeConnection;

　　从上面的代码可以看到，实际是调用了入参为 DruidConnectionHolder 的构造函数 DruidPooledConnection

    ......protected            TransactionInfo       transactionInfo;
    ......public DruidPooledConnection(DruidConnectionHolder holder){
        super(holder.getConnection());

        this.conn = holder.getConnection();
        this.holder = holder;
        this.lock = holder.lock;
        dupCloseLogEnable = holder.getDataSource().isDupCloseLogEnable();
        ownerThread = Thread.currentThread();
        connectedTimeMillis = System.currentTimeMillis();
    }

　　实际上DruidPooledConnection内部持有了一个DruidConnectionHolder。 DruidPooledConnection的数据结构如下表：

name	type	说明
conn	Connection	指向真实的数据库连接。
holder	volatile DruidConnectionHolder	指向DruidConnectionHolder。
transactionInfo	TransactionInfo	事务相关的信息