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2025/12/26 17:42:44
Forest项目中将DERBY数据库替换为MySQL的完整指南
在开发Java EE应用时，数据库的选择往往决定了系统的上限。Forest项目默认使用Apache Derby作为嵌入式数据库，这在原型阶段确实方便——无需额外部署，启动即用。但一旦进入生产环境，Derby的短板就暴露无遗：并发能力弱、缺乏远程访问支持、管理工具几乎为零。这时候，转向MySQL几乎是必然选择。
我曾在一个客户项目中亲历过这样的场景：系统上线初期一切正常，可当用户量突破500并发后，订单创建频繁超时，日志里满是“database lock”的报错。排查下来，问题根源正是Derby无法应对高并发写入。那次事故之后，我们果断将数据库迁移到MySQL，并总结出一套可复用的迁移流程。本文就是这份实战经验的完整沉淀。
为什么是MySQL？不只是性能的问题
很多人认为换数据库只是为了“跑得更快”，其实远不止如此。Derby适合的是“我能跑起来就行”的开发阶段；而MySQL则面向“我要稳定运行三年”的生产需求。
举个例子，Forest项目中的订单模块涉及多表关联和事务操作。在Derby中，一个简单的INSERT INTO CUSTOMER_ORDER ...可能因为锁机制导致长时间阻塞；而在MySQL（InnoDB引擎）下，行级锁和MVCC机制能轻松应对这类场景。更不用说MySQL提供的主从复制、慢查询分析、在线DDL等企业级特性，这些才是真正支撑业务持续演进的能力。
还有一个常被忽视的点：团队协作。当你有DBA或运维参与项目时，他们几乎不可能愿意维护一个Derby实例。而MySQL，无论是监控、备份还是故障恢复，都有成熟的标准流程和工具链支持。
准备工作：别跳过这一步
在动手改代码之前，请先确认以下几项：
- JDK版本：确保使用JDK 8或更高版本。Java 8是大多数企业项目的底线。
- MySQL版本：推荐使用MySQL 8.0。虽然5.7仍可用，但8.0在性能、安全性（如默认强密码策略）和JSON支持上优势明显。
- JDBC驱动：必须使用
mysql-connector-java8.x版本，对应驱动类为com.mysql.cj.jdbc.Driver。老版本的com.mysql.jdbc.Driver已被弃用。
📦 驱动下载地址：https://dev.mysql.com/downloads/connector/j/
下载后，将JAR包放入项目的WEB-INF/lib目录，或应用服务器的共享库路径（如Tomcat的lib文件夹），避免打包时遗漏。
数据源配置：从嵌入式到独立服务
Forest项目通过JNDI配置数据源，核心改动在web.xml中完成。
原始的Derby配置长这样：
<data-source> <name>java:global/ForestDataSource</name> <class-name>org.apache.derby.jdbc.EmbeddedDataSource</class-name> <database-name>forest</database-name> <create-tables>true</create-tables> </data-source>换成MySQL后，关键变化在于连接参数的细化：
<data-source> <name>java:global/ForestDataSource</name> <class-name>com.mysql.cj.jdbc.MysqlDataSource</class-name> <server-name>localhost</server-name> <port-number>3306</port-number> <user>root</user> <password>admin</password> <database-name>forest</database-name> <property> <name>useSSL</name> <value>false</value> </property> <property> <name>allowPublicKeyRetrieval</name> <value>true</value> </property> <property> <name>characterEncoding</name> <value>utf8</value> </property> <property> <name>connectionAttributes</name> <value>;createDatabaseIfNotExist=true</value> </property> </data-source>这里有几个坑需要特别注意：
allowPublicKeyRetrieval=true：MySQL 8.0启用了新的 caching_sha2_password 认证插件，如果未配置此参数，可能会遇到“Public Key Retrieval is not allowed”错误。- SSL设置：测试环境中建议关闭SSL（
useSSL=false），否则需额外配置证书。生产环境应重新启用并配好TLS。 - 自动建库：
createDatabaseIfNotExist=true能让应用在启动时自动创建数据库，适合CI/CD流水线，但在生产部署时建议手动创建以控制权限。
初始化数据库：字符集决定成败
执行以下SQL创建数据库：
CREATE DATABASE IF NOT EXISTS forest CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci; USE forest;为什么是utf8mb4？因为标准的utf8在MySQL中其实是utf8mb3，最多只支持3字节字符，无法存储Emoji或某些生僻汉字。而utf8mb4才是真正的UTF-8实现。
接着验证：
SHOW TABLES; -- 应返回空结果如果看到表列表，说明之前有残留数据，建议先清空再继续。
SQL脚本适配：语法差异的细节处理
Forest项目依赖三类SQL脚本：drop.sql、create.sql和data.sql。它们都需要针对MySQL做调整。
drop.sql：安全删除表结构
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0; DROP TABLE IF EXISTS ORDER_DETAIL; DROP TABLE IF EXISTS CUSTOMER_ORDER; DROP TABLE IF EXISTS ORDER_STATUS; DROP TABLE IF EXISTS PRODUCT; DROP TABLE IF EXISTS CATEGORY; DROP TABLE IF EXISTS PERSON_GROUPS; DROP TABLE IF EXISTS GROUPS; DROP TABLE IF EXISTS PERSON; SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;关键点：
- 使用IF EXISTS避免因表不存在而中断脚本。
- 暂时禁用外键检查，防止因依赖关系导致删除失败。
create.sql：定义表结构与约束
USE forest; SET NAMES utf8mb4; SET character_set_client = utf8mb4; SET character_set_connection = utf8mb4; CREATE TABLE CATEGORY ( ID INT NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY, NAME VARCHAR(45) NOT NULL, TAGS VARCHAR(45) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4; CREATE TABLE PERSON ( ID INT NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY, FIRSTNAME VARCHAR(50) NOT NULL, LASTNAME VARCHAR(100) NOT NULL, EMAIL VARCHAR(45) NOT NULL UNIQUE, ADDRESS VARCHAR(45) NOT NULL, CITY VARCHAR(45) NOT NULL, PASSWORD VARCHAR(100), DTYPE VARCHAR(31) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4; CREATE INDEX SQL_PERSON_EMAIL_INDEX ON PERSON(EMAIL); CREATE INDEX SQL_PERSON_ID_INDEX ON PERSON(ID); -- 其余表定义略（见原文）重点变更：
- 显式指定ENGINE=InnoDB，这是唯一支持事务和外键的引擎。
- BLOB字段升级为LONGBLOB，兼容大图像上传。
- 外键添加ON DELETE CASCADE，保证数据一致性。例如删除某个用户时，其订单也会被级联清除。
data.sql：插入初始数据
INSERT INTO CATEGORY (NAME, TAGS) VALUES ('Plants', 'Seeds, trees, flowers ...'), ('Food', 'Foods, healthy items ...'); INSERT INTO PERSON (FIRSTNAME, LASTNAME, EMAIL, ADDRESS, CITY, PASSWORD, DTYPE) VALUES ('Robert', 'Exampler', 'robert@example.com', 'Example street', 'San Francisco', '81dc9bdb52d04dc20036dbd8313ed055', 'Customer');注意：密码字段仍使用MD5哈希（仅演示用途），实际项目应采用BCrypt或Argon2等更强算法。
JPA配置：保持抽象层的简洁
好消息是，JPA的设计初衷就是屏蔽底层数据库差异。因此，persistence.xml通常无需大改：
<persistence-unit name="forestPU" transaction-type="JTA"> <jta-data-source>java:global/ForestDataSource</jta-data-source> <properties> <property name="javax.persistence.schema-generation.database.action" value="none"/> <property name="hibernate.dialect" value="org.hibernate.dialect.MySQL8Dialect"/> <property name="hibernate.show_sql" value="true"/> <property name="hibernate.format_sql" value="true"/> </properties> </persistence-unit>如果你用的是Hibernate，强烈建议显式设置方言（hibernate.dialect）。这样Hibernate才能生成最优的SQL语句，比如正确使用LIMIT分页、识别自增主键等。
部署与验证：让数据说话
完成代码修改后，按以下步骤验证迁移是否成功：
- 构建WAR包：使用Maven或Gradle重新打包。
- 部署到容器：将WAR放入Tomcat的
webapps目录并启动。 - 访问首页：打开
http://localhost:8080/forest，尝试注册、登录、下单。 - 查数据库：执行SQL确认数据落盘：
SELECT COUNT(*) FROM PERSON; -- 应大于0 SELECT * FROM CUSTOMER_ORDER LIMIT 5; -- 查看最近订单如果页面功能正常且数据库有记录，恭喜你，迁移成功！
常见问题与解决方案
| 问题 | 原因 | 解决方法 |
|---|---|---|
ClassNotFoundException: com.mysql.cj.jdbc.Driver | JDBC驱动缺失 | 确保JAR包在类路径中 |
Access denied for user 'root'@'localhost' | 密码错误或权限不足 | 使用ALTER USER 'root'@'localhost' IDENTIFIED BY 'newpass';重置密码 |
Unknown database 'forest' | 数据库未创建 | 手动执行CREATE DATABASE或启用自动创建 |
| 删除表时报外键冲突 | 外键约束阻止操作 | 先执行SET FOREIGN_KEY_CHECKS=0; |
| 中文乱码 | 客户端/服务端字符集不一致 | 统一设置为utf8mb4并重启服务 |
进阶优化：不只是“能用”
基础迁移完成后，还有几个关键点可以进一步提升系统健壮性：
索引优化
为高频查询字段添加索引：
CREATE INDEX idx_person_email ON PERSON(EMAIL); CREATE INDEX idx_order_customer ON CUSTOMER_ORDER(CUSTOMER_ID); CREATE INDEX idx_order_date ON CUSTOMER_ORDER(DATE_CREATED);连接池配置（推荐）
避免每次请求都新建连接。可在Tomcat中配置JDBC Pool：
<Resource name="jdbc/ForestDB" auth="Container" type="javax.sql.DataSource" factory="org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSourceFactory" driverClassName="com.mysql.cj.jdbc.Driver" url="jdbc:mysql://localhost:3306/forest?useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true" username="root" password="admin" maxActive="20" maxIdle="10" minIdle="5" initialSize="5" removeAbandoned="true" logAbandoned="true"/>连接池能显著降低数据库连接开销，尤其在高并发场景下效果明显。
写在最后
将Forest项目从Derby迁移到MySQL，看似只是换了数据库，实则是从“玩具系统”迈向“生产系统”的关键一步。这种转变不仅体现在性能提升上，更在于整个技术栈的规范化：统一的字符集、完善的备份机制、可视化的监控手段……这些都是支撑业务长期发展的基础设施。
值得一提的是，随着AI工程化的发展，类似的需求正在蔓延到大模型领域。比如在使用ms-swift构建微调任务管理系统时，我们也面临元数据存储、实验记录追踪等问题。这时，一个可靠的MySQL实例同样不可或缺——它不仅能存超参配置、评测指标，还能与前端仪表盘联动，实现全链路可观测性。
所以，无论你是做传统Web应用，还是投身AI研发，掌握一次完整的数据库迁移实践，都是值得的投资。毕竟，真正优秀的系统，从来不是一蹴而就的，而是由一个个扎实的技术决策累积而成。