AbstractRoutingDataSource 动态数据源切换

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AbstractRoutingDataSource 动态数据源切换

详解AbstractRoutingDataSource(动态数据源切换)实现原理

数据库读写分离,动态数据源切换已成为大型网站的标配。因此结合本文我们一起来搞定动态数据源切换的原理。

说到原理,就必须要说到源码,说到源码就必须要从我们最初的设计说起。

多数据源让人最头痛的,不是配置多个数据源,而是如何能灵活动态的切换数据源。例如在一个spring和hibernate的框架的项目中,我们在spring配置中往往是配置一个dataSource来连接数据库,然后绑定给sessionFactory,在dao层代码中再指定sessionFactory来进行数据库操作。 1 上图是单数据源dataSource结构。但是上图的缺点太明显了,不支持多个数据源,于是我们再改进一下,让它支持多数据源。 2 这种结构实现了多数据源,但是缺点也很明显啊,具有多个SessionFactory,不具有灵活性,而且太笨重了。如果再加一个数据源,就需要再加一个SessionFactory。

SessionFactory接口负责初始化Hibernate。它充当数据存储源的代理,并负责创建Session对象。这里用到了工厂模式。需要注意的是SessionFactory并不是轻量级的。

顾名思义,SessionFactory,就是用来创建session会话(具体接下来讲)的工厂。如果存在多个Sessionfactory 那么Session是不是就乱套了,因此这种架构不可取。那么下面这种架构就应用而生。 3 看看上图,是不是感觉合理了很多。Spring的AbstractRoutingDataSource就是采用这种架构。

看到这里你应该就明白了 AbstractRoutingDataSource的原理。如果你还不明白,没关系,我们接着往下看。看看 AbstractRoutingDataSource的设计源码吧!

public abstract class AbstractRoutingDataSource 
	extends AbstractDataSource 
	implements InitializingBean

扩展Spring的AbstractRoutingDataSource抽象类(该类充当了DataSource的路由中介, 能有在运行时, 根据某种key值来动态切换到真正的DataSource上。)

从上可以看出它继承了AbstractDataSource,而AbstractDataSource不就是javax.sql.DataSource的子类吗,So我们可以分析下它的getConnection方法:

public Connection getConnection() throws SQLException {  
    return determineTargetDataSource().getConnection();  
}  
public Connection getConnection(String username, String password) throws SQLException {  
    return determineTargetDataSource().getConnection(username, password);  
}

获取连接的方法中,重点是determineTargetDataSource()方法,看源码:

protected DataSource determineTargetDataSource() {  
    Assert.notNull(this.resolvedDataSources, "DataSource router not initialized");  
    Object lookupKey = determineCurrentLookupKey();  
    DataSource dataSource = this.resolvedDataSources.get(lookupKey);  
    if (dataSource == null && (this.lenientFallback || lookupKey == null)) {  
        dataSource = this.resolvedDefaultDataSource;  
    }  
    if (dataSource == null) {  
        throw new IllegalStateException("Cannot determine target DataSource for lookup key [" + lookupKey + "]");  
    }  
    return dataSource;  
}

上面这段源码的重点在于determineCurrentLookupKey()方法,这是AbstractRoutingDataSource类中的一个抽象方法,而它的返回值是你所要用的数据源dataSource的key值,有了这个key值,resolvedDataSource(这是个map,由配置文件中设置好后存入的)就从中取出对应的DataSource,如果找不到,就用配置默认的数据源。

看完源码,应该有点启发了吧,没错!你要扩展AbstractRoutingDataSource类,并重写其中的determineCurrentLookupKey()方法,来实现数据源的切换:

package com.xttblog.database;
import org.springframework.jdbc.datasource.lookup.AbstractRoutingDataSource;
/**
 * 获取数据源(依赖于spring)
 * @author linhy
 */
public class DynamicDataSource extends AbstractRoutingDataSource{
    @Override
    protected Object determineCurrentLookupKey() {
        return DataSourceHolder.getDataSource();
    }
}

至此我相信关于 AbstractRoutingDataSource 的原理你已经明白了。现在在结合我们一个案例来学习一下 AbstractRoutingDataSource吧。

Spring动态路由AbstractRoutingDataSource(数据源动态切换)教程

数据源动态切换也不是什么新技术,阿里在早期都有多隆大神实现了。但是我们今天要讲的是 Spring 对数据源路由的实现。

大项目的多个数据库动态切换已是架构师考虑的趋势。数据源动态切换往往能给我带来很多好处,比如根据多语言实现数据库动态切换,读写分离数据库动态切换,灾备处理等都可以应用数据源的动态切换。

除了上面的应用,关于水平分库和垂直分库,都是多数据源的切换的使用场景。关于数据库架构方面的知识,推荐大家阅读我的这篇文章:大型网站应用中MySQL的架构演变史

下面回归今天的主题,Spring 的 AbstractRoutingDataSource 动态数据源(数据源切换)。

AbstractRoutingDataSource 的一个作用就是可以根据用户发起的不同请求去转换不同的数据源,比如根据用户的不同地区语言选择不同的数据库。要实现动态数据源我们必须要实现 AbstractRoutingDataSource

package com.xttblog.dataSource;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.jdbc.datasource.lookup.AbstractRoutingDataSource;
//动态数据源(数据源切换)
public class DynamicDataSource extends AbstractRoutingDataSource {
    private final static Logger _log = LoggerFactory.getLogger(DynamicDataSource.class);
    private static final ThreadLocal<String> contextHolder = new ThreadLocal<>();
    @Override
    protected Object determineCurrentLookupKey() {
        String dataSource = getDataSource();
        _log.info("当前操作使用的数据源:{}", dataSource);
        return dataSource;
        /**多语言的一个实例
        String language = LocaleContextHolder.getLocale().getLanguage();  
        System.out.println("Language obtained: "+ language);  
        return language;*/
    }
    //设置数据源
    public static void setDataSource(String dataSource) {
        contextHolder.set(dataSource);
    }
    //获取数据源
    public static String getDataSource() {
        String dataSource = contextHolder.get();
        // 如果没有指定数据源,使用默认数据源
        if (null == dataSource) {
            DynamicDataSource.setDataSource(DataSourceEnum.MASTER.getDefault());
        }
        return contextHolder.get();
    }
    //清除数据源
    public static void clearDataSource() {
        contextHolder.remove();
    }
}

多个数据源是多个dataSource,切记不能是多个sqlSessionFactory。下面是 DynamicDataSource 多数据源的配置内容:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
       xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xsi:schemaLocation="
                           http://www.springframework.org/schema/beans
                           http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
                           http://www.springframework.org/schema/tx
                           http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd
                           http://www.springframework.org/schema/context
                           http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
                           http://www.springframework.org/schema/aop
                           http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd">
    <!-- 引入jdbc配置文件 -->
    <!--<context:property-placeholder location="classpath:jdbc.properties" />-->
    <!-- 配置进行解密  -->
    <bean id="propertyConfigurer" class="com.xttblog.plugin.EncryptPropertyPlaceholderConfigurer">
        <property name="locations">
            <list>
                <value>classpath:jdbc.properties</value>
                <value>classpath:redis.properties</value>
            </list>
        </property>
    </bean>
    
    <!-- 主库数据源 -->
    <bean id="masterDataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource" init-method="init"
          destroy-method="close">
        <!-- 基本属性 url、user、password -->
        <property name="driverClassName" value="${master.jdbc.driver}"/>
        <property name="url" value="${master.jdbc.url}"/>
        <property name="username" value="${master.jdbc.username}"/>
        <property name="password" value="${master.jdbc.password}"/>
        <!-- 配置初始化大小、最小、最大 -->
        <property name="initialSize" value="1"/>
        <property name="minIdle" value="1"/>
        <property name="maxActive" value="20"/>
        <!-- 配置获取连接等待超时的时间 -->
        <property name="maxWait" value="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 -->
        <property name="timeBetweenEvictionRunsMillis" value="60000"/>
        <!-- 配置一个连接在池中最小生存的时间,单位是毫秒 -->
        <property name="minEvictableIdleTimeMillis" value="300000"/>
        <!-- 校验语句 -->
        <property name="validationQuery" value="SELECT 1"/>
        <property name="testWhileIdle" value="true"/>
        <property name="testOnBorrow" value="false"/>
        <property name="testOnReturn" value="false"/>
        <!-- 配置监控统计拦截的filters -->
        <property name="filters" value="stat"/>
    </bean>
    
    <!-- 从库数据源 -->
    <bean id="slaveDataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource" init-method="init" destroy-method="close">
        <!-- 基本属性 url、user、password -->
        <property name="driverClassName" value="${slave.jdbc.driver}"/>
        <property name="url" value="${slave.jdbc.url}"/>
        <property name="username" value="${slave.jdbc.username}"/>
        <property name="password" value="${slave.jdbc.password}"/>
        <!-- 配置初始化大小、最小、最大 -->
        <property name="initialSize" value="1"/>
        <property name="minIdle" value="1"/>
        <property name="maxActive" value="20"/>
        <!-- 配置获取连接等待超时的时间 -->
        <property name="maxWait" value="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 -->
        <property name="timeBetweenEvictionRunsMillis" value="60000"/>
        <!-- 配置一个连接在池中最小生存的时间,单位是毫秒 -->
        <property name="minEvictableIdleTimeMillis" value="300000"/>
        <!-- 校验语句 -->
        <property name="validationQuery" value="SELECT 1"/>
        <property name="testWhileIdle" value="true"/>
        <property name="testOnBorrow" value="false"/>
        <property name="testOnReturn" value="false"/>
        <!-- 配置监控统计拦截的filters -->
        <property name="filters" value="stat"/>
    </bean>
    
    <!-- 动态数据源 -->
    <bean id="dataSource" class="com.xttblog.dataSource.DynamicDataSource">
        <property name="targetDataSources">
            <map key-type="java.lang.String">
                <!-- 可配置多个数据源 -->
                <entry value-ref="masterDataSource" key="masterDataSource"></entry>
                <entry value-ref="slaveDataSource" key="slaveDataSource"></entry>
            </map>
        </property>
        <property name="defaultTargetDataSource" ref="masterDataSource"></property>
    </bean>
    
    
    <!-- 为Mybatis创建SqlSessionFactory,同时指定数据源 -->
    <bean id="sqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">
        <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
        <property name="configLocation" value="classpath:mybatis-config.xml"/>
        <property name="mapperLocations" value="classpath*:com/zheng/pay/dao/mapper/*Mapper.xml"/>
    </bean>
    
    
    <!-- Mapper接口所在包名,Spring会自动查找其下的Mapper -->
    <bean id="mapperScannerConfigurer" class="org.mybatis.spring.mapper.MapperScannerConfigurer">
        <property name="basePackage" value="**.mapper"/>
        <property name="sqlSessionFactoryBeanName" value="sqlSessionFactory"/>
    </bean>
    
    
    <!-- 事务管理器 -->
    <bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
        <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
    </bean>
    
    <tx:advice id="txAdvice" transaction-manager="transactionManager">
        <tx:attributes>
            <tx:method name="insert*" propagation="NESTED" rollback-for="Exception"/>
            <tx:method name="add*" propagation="NESTED" rollback-for="Exception"/>
            <tx:method name="update*" propagation="NESTED" rollback-for="Exception"/>
            <tx:method name="modify*" propagation="NESTED" rollback-for="Exception"/>
            <tx:method name="edit*" propagation="NESTED" rollback-for="Exception"/>
            <tx:method name="del*" propagation="NESTED" rollback-for="Exception"/>
            <tx:method name="save*" propagation="NESTED" rollback-for="Exception"/>
            <tx:method name="send*" propagation="NESTED" rollback-for="Exception"/>
            <tx:method name="get*" read-only="true"/>
            <tx:method name="find*" read-only="true"/>
            <tx:method name="query*" read-only="true"/>
            <tx:method name="search*" read-only="true"/>
            <tx:method name="select*" read-only="true"/>
            <tx:method name="count*" read-only="true"/>
        </tx:attributes>
    </tx:advice>

    <aop:config>
        <aop:pointcut id="service" expression="execution(* com.xttblog.datasource..*.service.*.*(..))"/>
        <!-- 关键配置,切换数据源一定要比持久层代码更先执行(事务也算持久层代码) -->
        <aop:advisor advice-ref="txAdvice" pointcut-ref="service" order="2"/>
        <aop:advisor advice-ref="dataSourceExchange" pointcut-ref="service" order="1"/>
    </aop:config>
</beans>

以上核心代码就可以让我们基于aop实现多语言,或者读写分离之类的多数据源切换了。