Java 中 DataSource-数据源的基础介绍

一、核心概念解析
- 1.1 数据源（Data Source）
- 1.2 数据库连接池（Connection Pool）
- 1.3 二者关系
- 1.4 DataSource 接口
二、DataSource 解决的问题与优势
- 2.1 DataSource 的作用
- 2.2 传统方式的局限性
- 2.3 使用连接池 DataSource 的改进
三、Spring Boot 中 DataSource 的配置与使用
- 3.1 自动配置
- 3.2 自定义配置

一、核心概念解析

1.1 数据源（Data Source）

数据源是一个抽象概念，代表数据的来源和访问方式。它封装了数据库连接所需的配置信息（如 URL、用户名、密码），并提供获取数据库连接的接口。从本质上讲，数据源是一种数据访问抽象，它屏蔽了底层数据存储的细节，使应用程序能够以统一的方式访问不同类型的数据库。

1.2 数据库连接池（Connection Pool）

数据库连接池是一种管理数据库连接的技术，属于数据源的一种具体实现方式。它通过预先创建一定数量的连接并维护在池中，当应用程序需要连接时直接从池中获取，使用完毕后归还而非关闭，从而避免频繁创建和销毁连接带来的性能开销。

1.3 二者关系

数据源是一个更宽泛的概念，而连接池是数据源的一种高效实现方式。可以将它们的关系理解为：
数据源（抽象概念） ⊇ 连接池（具体实现）

从技术角度看：

非连接池数据源：每次请求都创建新连接（如传统的 DriverManager 方式）
连接池数据源：复用现有连接，提高性能（如 HikariCP、DBCP）

1.4 DataSource 接口

javax.sql.DataSource是 Java 提供的数据源标准接口，它定义了获取数据库连接的方法（getConnection()）。该接口既可以由连接池实现（如 HikariDataSource），也可以由非连接池实现（如简单的 DriverManagerDataSource）。

public interface DataSource  extends CommonDataSource, Wrapper {Connection getConnection() throws SQLException;Connection getConnection(String username, String password)throws SQLException;
}

二、DataSource 解决的问题与优势

2.1 DataSource 的作用

统一连接获取方式：通过getConnection()方法提供标准接口，使代码不依赖具体实现
支持多种实现策略：既可以使用连接池提高性能，也可以使用简单实现进行测试
配置与代码解耦：数据库配置信息（URL、用户名等）可外部化配置，便于维护
资源管理与监控：连接池实现支持连接状态监控、自动回收空闲连接等高级特性
容器集成：与应用服务器（如 Tomcat）或框架（如 Spring）深度集成，提供 JNDI 等高级特性

2.2 传统方式的局限性

对JDBC知识点记忆模糊的同学可以参考这篇文章温故一下：【JDBC 核心执行流程详解】
代码示例（不使用 DataSource）：

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;public class TraditionalConnectionExample {public static void main(String[] args) {try (Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/mydb", "root", "password")) {// 执行SQL操作} catch (SQLException e) {e.printStackTrace();}}
}

问题分析：

性能瓶颈：每次请求都创建新连接，高并发下开销大
资源浪费：未复用连接，可能导致数据库连接数超限
配置分散：连接参数硬编码在代码中，难以统一管理
错误处理复杂：需手动管理连接关闭，易造成资源泄漏

2.3 使用连接池 DataSource 的改进

代码示例（使用 HikariCP 连接池）：

import com.zaxxer.hikari.HikariConfig;
import com.zaxxer.hikari.HikariDataSource;
import javax.sql.DataSource;
import java.sql.Connection;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;public class DataSourceExample {private static final DataSource dataSource;static {// 配置连接池HikariConfig config = new HikariConfig();config.setJdbcUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/mydb");config.setUsername("root");config.setPassword("password");config.setMaximumPoolSize(10);  // 最大连接数config.setMinimumIdle(5);     // 最小空闲连接数dataSource = new HikariDataSource(config);}public static void main(String[] args) {try (Connection conn = dataSource.getConnection();Statement stmt = conn.createStatement();ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT * FROM users")) {while (rs.next()) {System.out.println("User: " + rs.getString("username"));}} catch (SQLException e) {e.printStackTrace();}}
}

优势分析：

连接复用：连接从池中获取，使用后归还，避免重复创建
性能提升：测试显示，高并发下响应时间降低约 70%
配置集中化：所有连接参数统一在配置类中管理
自动资源回收：连接池自动管理连接生命周期，减少泄漏风险

三、Spring Boot 中 DataSource 的配置与使用

3.1 自动配置

Spring Boot 默认使用 HikariCP 作为数据源，只需在application.properties中添加以下配置：

spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=password
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver

3.2 自定义配置

如需自定义连接池参数，可创建配置类：

import com.zaxxer.hikari.HikariDataSource;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import javax.sql.DataSource;@Configuration
public class DataSourceConfig {@Beanpublic DataSource dataSource() {HikariDataSource ds = new HikariDataSource();ds.setJdbcUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/mydb");ds.setUsername("root");ds.setPassword("password");ds.setMaximumPoolSize(15);ds.setIdleTimeout(30000);return ds;}
}