在现在的后端开发中,只要是使用关系型数据库,相信SSM架构(Spring Boot + MyBatis)已经成为首选。
不过在我们第一次运行或者部署项目的时候,通常要先手动连接数据库,执行一个SQL文件以创建数据库以及数据库表格完成数据库的初始化工作,这样我们的SSM应用程序才能够正常工作。
这样也对实际部署或者是容器化造成了一些麻烦,必须先手动初始化数据库再启动应用程序。
那能不能让我们的SSM应用程序第一次启动时,自动地帮我们执行SQL文件以完成数据库初始化工作呢?
这样事实上是没问题的,今天就以Spring Boot + MyBatis为例,使用MySQL作为数据库,完成上述的数据库初始化功能。
1,整体思路
我们可以编写一个配置类,在一个标注了@PostConstruct
注解的方法中编写初始化数据库的逻辑,这样应用程序启动时,就会执行该方法帮助我们完成数据库的初始化工作。
那么这个初始化数据库的逻辑大概是什么呢?可以总结为如下步骤:
- 首先尝试连接用户配置的地址,若连接抛出异常
SQLException
并且异常代码为1049
时,则说明地址中指定的数据库不存在,需要创建数据库并初始化数据,否则就不需要初始化,直接退出初始化逻辑 - 若要执行初始化,首先重新组装用户配置的连接地址,使得本次连接不再是连接至具体的数据库,并执行
create database
语句完成数据库创建 - 创建完成数据库后,再次使用用户配置的连接地址,这时数据库创建完成就可以成功连接上了!这时再执行SQL文件初始化表格即可
上述逻辑中大家可以会有下列的疑问:
- 第一步中,为什么连接抛出异常说明地址中指定的数据库不存在?
- 第二步中,什么是“使得本次连接不再是连接至具体的数据库”?
假设用户配置的连接地址是jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/init_demo
,相信这个大家非常熟悉了,它表示:连接的MySQL地址是127.0.0.1
,端口是3306
,并且连接到该MySQL中名为init_demo
的数据库中。
那么如果MySQL中init_demo
的库并不存在,Spring Boot还尝试连接上述地址的话,就会抛出SQLException
异常:
这里抛出的异常消息是Unknown database
,其异常代码是1049
,可以通过异常对象的getErrorCode
方法查看异常代码。
所以在这里可以将是否抛出SQLException
异常并且代码是否为1049
作为判断应用程序是否是第一次部署启动的条件。
好的,既然数据库不存在,我们就要创建数据库,但是上述地址连接不上啊!怎么创建呢?
正是因为上述地址中指定了要连接的具体数据库,而数据库又不存在,才会连接失败,那能不能连接时不指定数据库,仅仅是连接到MySQL上就行呢?当然可以,我们将上述的连接地址改成:jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/
,就可以连接成功了!
不过通常SSM应用程序中,配置数据库地址都是要指定库名的,因此我们待会在配置类编写初始化数据库逻辑时,重新组装一下用户给的配置连接地址即可,即把jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/init_demo
通过代码处理成jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/
并发起连接即可,这就是上述说的第二步。
第二步完成了数据库的创建,第三步就是完成表格创建了!表格创建就写在SQL文件里即可,由于数据库创建好了,我们在第三步中又可以重新使用用户给的配置地址jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/init_demo
再次连接并执行SQL文件完成初始化了!
上述步骤中,我们将使用JDBC自带的接口完成数据库连接等等,而不是使用MyBatis的SqlSessionFactory
,因为我们第二步需要改变连接地址。
下面,我们就来实现一下。
2,具体实现
首先是在本地或者其它地方搭建好MySQL服务器,这里就不再赘述怎么去搭建MySQL了。
我这里在本地搭建了MySQL服务器,下面通过Spring Boot进行连接。
(1) 创建应用程序并配置
首先创建一个Spring Boot应用程序,并集成好MySQL驱动和MyBatis支持,我这里的依赖如下:
<!-- Spring Web -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<!-- MyBatis -->
<dependency>
<groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
<artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
<version>3.0.2</version>
</dependency>
<!-- MySQL连接支持 -->
<dependency>
<groupId>com.mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-j</artifactId>
<scope>runtime</scope>
</dependency>
<!-- Hutool实用工具 -->
<dependency>
<groupId>cn.hutool</groupId>
<artifactId>hutool-all</artifactId>
<version>5.8.16</version>
</dependency>
<!-- Lombok注解 -->
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<scope>provided</scope>
</dependency>
<!-- Spring Boot测试 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
然后在配置文件application.yml
中加入下列配置:
# 数据库配置
spring:
datasource:
url: "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/init_demo?serverTimezone=GMT%2B8"
username: "swsk33"
password: "dev-2333"
这就是正常的数据库连接配置,不再过多讲述。我这里使用yaml
格式配置文件,大家也可以使用properties
格式的配置文件。
(2) 编写配置类完成数据库的检测和初始化逻辑
这里先给出这个配置类的代码:
package com.gitee.swsk33.sqlinitdemo.config;
import cn.hutool.core.io.resource.ClassPathResource;
import jakarta.annotation.PostConstruct;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.ibatis.jdbc.ScriptRunner;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.URI;
import java.net.URISyntaxException;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
/**
* 用于第一次启动时,初始化数据库的配置类
*/
@Slf4j
@Configuration
public class DatabaseInitialize {
/**
* 读取连接地址
*/
@Value("${spring.datasource.url}")
private String url;
/**
* 读取用户名
*/
@Value("${spring.datasource.username}")
private String username;
/**
* 读取密码
*/
@Value("${spring.datasource.password}")
private String password;
/**
* 检测当前连接的库是否存在(连接URL中的数据库)
*
* @return 当前连接的库是否存在
*/
private boolean currentDatabaseExists() {
// 尝试以配置文件中的URL建立连接
try {
Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);
connection.close();
} catch (SQLException e) {
// 若连接抛出异常且错误代码为1049,则说明连接URL中指定数据库不存在
if (e.getErrorCode() == 1049) {
return false;
}
}
// 正常情况下说明连接URL中数据库存在
// 或者为其它错误代码时,不能判断数据库是否存在
return true;
}
/**
* 执行SQL脚本
*
* @param path SQL脚本文件的路径
* @param isClasspath SQL脚本路径是否是classpath路径
* @param connection 数据库连接对象,通过这个连接执行脚本
*/
private void runSQLScript(String path, boolean isClasspath, Connection connection) {
try (InputStream sqlFileStream = isClasspath ? new ClassPathResource(path).getStream() : new FileInputStream(path)) {
BufferedReader sqlFileStreamReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(sqlFileStream, StandardCharsets.UTF_8));
// 创建SQL脚本执行器对象
ScriptRunner scriptRunner = new ScriptRunner(connection);
// 使用SQL脚本执行器对象执行脚本
scriptRunner.runScript(sqlFileStreamReader);
// 最后关闭文件读取器
sqlFileStreamReader.close();
} catch (Exception e) {
log.error("读取文件或者执行脚本失败!");
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 创建数据库
*/
private void createDatabase() {
try {
// 修改连接语句,重新建立连接
// 重新建立的连接不再连接到指定库,而是直接连接到整个MySQL
// 使用URI类解析并拆解连接地址,重新组装
URI databaseURI = new URI(url.replace("jdbc:", ""));
// 得到连接地址中的数据库平台名(例如mysql)
String databasePlatform = databaseURI.getScheme();
// 得到连接地址和端口
String hostAndPort = databaseURI.getAuthority();
// 得到连接地址中的库名
String databaseName = databaseURI.getPath().substring(1);
// 组装新的连接URL,不连接至指定库
String newURL = "jdbc:" + databasePlatform + "://" + hostAndPort + "/";
// 重新建立连接
Connection connection = DriverManager.getConnection(newURL, username, password);
Statement statement = connection.createStatement();
// 执行SQL语句创建数据库
statement.execute("create database if not exists `" + databaseName + "`");
// 关闭会话和连接
statement.close();
connection.close();
log.info("创建数据库完成!");
} catch (URISyntaxException e) {
log.error("数据库连接URL格式错误!");
throw new RuntimeException(e);
} catch (SQLException e) {
log.error("连接失败!");
throw new RuntimeException(e);
}
}
/**
* 该方法用于检测数据库是否需要初始化,如果是则执行SQL脚本进行初始化操作
*/
@PostConstruct
private void initDatabase() {
log.info("开始检查数据库是否需要初始化...");
// 检测当前连接数据库是否存在
if (currentDatabaseExists()) {
log.info("数据库存在,不需要初始化!");
return;
}
log.warn("数据库不存在!准备执行初始化步骤...");
// 先创建数据库
createDatabase();
// 然后再次连接,执行脚本初始化库中的表格
try (Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password)) {
runSQLScript("/create-table.sql", true, connection);
log.info("初始化表格完成!");
} catch (Exception e) {
log.error("初始化表格时,连接数据库失败!");
e.printStackTrace();
}
}
}
上述代码中,有下列要点:
- 我们使用
@Value
注解读取了配置文件中数据库的连接信息,包括连接地址、用户名和密码 - 上述
currentDatabaseExists
方法用于尝试使用配置的地址进行连接,如果抛出SQLException
异常且代码为1049
,则判断配置的地址中指定的数据库是不存在的,这里的代码主要是实现了上述初始化逻辑中的第一步 - 上述
createDatabase
方法用于重新组装用户的连接地址,使其不再是连接到指定数据库,然后执行SQL语句完成数据库的创建,我们使用Java的URI
类解析用户配置的连接地址,便于我们拆分然后组装连接地址,并获取用户要使用的数据库名,对其进行创建,这里的代码实现了上述初始化逻辑中的第二步 - 上述
initDatabase
方法是会被自动执行的,它调用了currentDatabaseExists
和createDatabase
方法,组合起来所有的步骤,在其中完成了第一步和第二步后,重新使用用户配置的地址发起连接并执行SQL脚本以初始化表,这个方法包含了上述初始化逻辑中的第三步 - 上述
runSQLScript
方法用于连接数据库后执行SQL脚本,其中ScriptRunner
类是由MyBatis提供的运行SQL脚本的实用类,其构造函数需要传入JDBC的数据库连接对象Connection
对象,然后上述我还设定了形参isClasspath
,可以让用户自定义是读取文件系统中的SQL脚本还是classpath
中的SQL脚本
上述的初始化表格脚本位于工程目录的src/main/resources/create-table.sql
,即classpath
中,内容如下:
-- 初始化表格前先删除
drop table if exists `user`;
-- 创建表格
create table `user`
(
`id` int unsigned auto_increment,
`username` varchar(16) not null,
`password` varchar(32) not null,
primary key (`id`)
) engine = InnoDB
default charset = utf8mb4;
好的,现在先保证MySQL数据库中不存在init_demo
的库,启动程序试试:
可见成功地完成了数据库的检测、初始化工作,也可见ScriptRunner
在执行SQL的时候会在控制台输出执行的语句。
现在再重新启动一下程序试试:
可见第二次启动时,名为init_demo
的数据库已经存在了,这时就不需要执行初始化逻辑了!
(3) 如果有的Bean初始化时需要访问数据库
假设现在有一个类,在初始化为Bean的时候需要访问数据库,例如:
// 省略package和import
/**
* 启动时需要查询数据库的Beans
*/
@Slf4j
@Component
public class UserServiceDemo {
@Autowired
private UserDAO userDAO;
@PostConstruct
private void init() {
log.info("执行数据库测试访问...");
userDAO.add(new User(0, "用户名", "密码"));
List<User> users = userDAO.getAll();
for (User user : users) {
System.out.println(user);
}
}
}
这个类在被初始化为Bean的时候,就需要访问数据库进行读写操作,那问题来了,如果这个类UserServiceDemo
在上述数据库初始化类DatabaseInitialize
之前被初始化了怎么办呢?这会导致数据库还没有被初始化时,UserServiceDemo
就去访问数据库,导致初始化失败。
这时,我们可以使用@DependsOn
注解,这个注解可以控制UserServiceDemo
在DatabaseInitialize
初始化之后再进行初始化:
@Slf4j
@Component
// 使用@DependsOn注解表示当前类依赖于名为databaseInitialize的Bean
// 这样可以使得databaseInitialize这个Bean(我们的数据库检查类)先被初始化,并执行完成数据库初始化后再初始化本类,以顺利访问数据库
@DependsOn("databaseInitialize")
public class UserServiceDemo {
// 省略这个类的内容
}
在这里我们在UserServiceDemo
上标注了注解@DependsOn
,并传入databaseInitialize
作为参数,表示UserServiceDemo
这个类是依赖于名(id)为databaseInitialize
的Bean的,这样Spring Boot就会在DatabaseInitialize
初始化之后再初始化UserServiceDemo
。
标注了@Component
等等的类,默认情况下被初始化为Bean的时候,其名称是其类名的小驼峰形式,例如上述的DatabaseInitialize
类,初始化为Bean时名字默认为databaseInitialize
,因此上述@DependsOn
注解就传入databaseInitialize
。
现在删除init_demo
库,再次启动应用程序:
可见在初始化数据库后,又成功地在启动时访问了数据库。
3,总结
本文以Spring Boot + Mybatis为例,使用MySQL数据库,实现了SSM应用程序第一次启动时自动检测并完成数据库初始化的功能,理论上上述方式适用于所有的关系型数据库,大家稍作修改即可。
本文仅仅是我自己提供的思路,以及部分内容也是和“机器朋友”交流后的结果,如果大家对此有更好的思路,欢迎在评论区提出您的建议。