多数据源的配置和管理

同一个项目有时会涉及到多个 数据库 ,也就是多数据源。多数据源又可以分为两种情况:
 
1)两个或多个数据库没有相关性,各自独立,其实这种可以作为两个项目来开发。比如在游戏开发中一个数据库是平台数据库,其它还有平台下的游戏对应的数据库;
 
2)两个或多个数据库是master-slave的关系,比如有 mysql 搭建一个 master-master,其后又带有多个slave;或者采用MHA搭建的master-slave复制;
 
目前我所知道的 Spring 多数据源的搭建大概有两种方式,可以根据多数据源的情况进行选择。
 
1. 采用spring配置文件直接配置多个数据源
 
比如针对两个数据库没有相关性的情况,可以采用直接在spring的配置文件中配置多个数据源,然后分别进行事务的配置,如下所示:
 
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<context:component-scan base- package = "com.bosssoft.nontax.agency" />
<!-- 引入属性文件 -->
<context:property-placeholder location= "classpath:config/db.properties" />
 
<!-- 配置数据源 -->
<bean name= "dataSource"  class = "com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource"  init-method= "init"  destroy-method= "close" >
     <property name= "url" value= "${jdbc_url}" />
     <property name= "username" value= "${jdbc_username}" />
     <property name= "password" value= "${jdbc_password}" />
     <!-- 初始化连接大小 -->
     <property name= "initialSize" value= "0" />
     <!-- 连接池最大使用连接数量 -->
     <property name= "maxActive" value= "20" />
     <!-- 连接池最大空闲 -->
     <property name= "maxIdle" value= "20" />
     <!-- 连接池最小空闲 -->
     <property name= "minIdle" value= "0" />
     <!-- 获取连接最大等待时间 -->
     <property name= "maxWait" value= "60000" />
</bean>
 
<bean id= "sqlSessionFactory"  class = "org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean" >
   <property name= "dataSource" ref= "dataSource" />
   <property name= "configLocation" value= "classpath:config/mybatis-config.xml" />
   <property name= "mapperLocations" value= "classpath*:config/mappers/**/*.xml" />
</bean>
 
<!-- Transaction manager for  a single JDBC DataSource -->
<bean id= "transactionManager" class = "org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager" >
     <property name= "dataSource" ref= "dataSource" />
</bean>
 
<!-- 使用annotation定义事务 -->
<tx:annotation-driven transaction-manager= "transactionManager" />
 
<bean  class = "org.mybatis.spring.mapper.MapperScannerConfigurer" >
   <property name= "basePackage"  value= "com.bosssoft.mapper" />
   <property name= "sqlSessionFactoryBeanName"  value= "sqlSessionFactory" />
</bean>
 
<!-- Enables the use of the @AspectJ  style of Spring AOP -->
<aop:aspectj-autoproxy/>
 
<!-- ===============第二个数据源的配置=============== -->
<bean name= "dataSource_2" class = "com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource" init-method= "init" destroy-method= "close" >
     <property name= "url" value= "${jdbc_url_2}" />
     <property name= "username" value= "${jdbc_username_2}" />
     <property name= "password" value= "${jdbc_password_2}" />
     <!-- 初始化连接大小 -->
     <property name= "initialSize" value= "0" />
     <!-- 连接池最大使用连接数量 -->
     <property name= "maxActive" value= "20" />
     <!-- 连接池最大空闲 -->
     <property name= "maxIdle" value= "20" />
     <!-- 连接池最小空闲 -->
     <property name= "minIdle" value= "0" />
     <!-- 获取连接最大等待时间 -->
     <property name= "maxWait" value= "60000" />
</bean>
 
<bean id= "sqlSessionFactory_slave" class = "org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean" >
   <property name= "dataSource" ref= "dataSource_2" />
   <property name= "configLocation" value= "classpath:config/mybatis-config-2.xml" />
   <property name= "mapperLocations" value= "classpath*:config/mappers2/**/*.xml" />
</bean>
 
<!-- Transaction manager for a single JDBC DataSource -->
<bean id= "transactionManager_2"  class = "org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager" >
     <property name= "dataSource"  ref= "dataSource_2" />
</bean>
 
<!-- 使用annotation定义事务 -->
<tx:annotation-driven transaction-manager= "transactionManager_2" />
 
<bean class = "org.mybatis.spring.mapper.MapperScannerConfigurer" >
   <property name= "basePackage"  value= "com.bosssoft.mapper2" />
   <property name= "sqlSessionFactoryBeanName"  value= "sqlSessionFactory_2" />
</bean>

 

 
如上所示,我们分别配置了两个 dataSource,两个sqlSessionFactory,两个transactionManager,以及关键的地方在于MapperScannerConfigurer 的配置——使用sqlSessionFactoryBeanName属性,注入不同的sqlSessionFactory的名称,这样的话,就为不同的数据库对应的 mapper 接口注入了对应的 sqlSessionFactory。
 
需要注意的是,多个数据库的这种配置是不支持分布式事务的,也就是同一个事务中,不能操作多个数据库。这种配置方式的优点是很简单,但是却不灵活。对于master-slave类型的多数据源配置而言不太适应,master-slave性的多数据源的配置,需要特别灵活,需要根据业务的类型进行细致的配置。比如对于一些耗时特别大的select语句,我们希望放到slave上执行,而对于update,delete等操作肯定是只能在master上执行的,另外对于一些实时性要求很高的select语句。
 
所以对于master-slave类型的多数据源的配置,需要根据业务来进行灵活的配置,哪些select可以放到slave上,哪些select不能放到slave上。所以上面的那种所数据源的配置就不太适应了。
 
2. 基于 AbstractRoutingDataSource 和 AOP 的多数据源的配置
 
基本原理是,我们自己定义一个DataSource类ThreadLocalRountingDataSource,来继承AbstractRoutingDataSource,然后在配置文件中向ThreadLocalRountingDataSource注入 master 和 slave 的数据源,然后通过 AOP 来灵活配置,在哪些地方选择  master 数据源,在哪些地方需要选择 slave数据源。下面看代码实现:
 
1)先定义一个enum来表示不同的数据源:
 
 
package com.bosssoft.enums;
 
/**
 * 数据源的类别:master/slave
 */
public enum DataSources {
    MASTER, SLAVE
}
 
2)通过 TheadLocal 来保存每个线程选择哪个数据源的标志(key):
 
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package  com.bosssoft.util;
 
import  com.bosssoft.enums.DataSources;
 
public  class DataSourceTypeManager {
     private static final ThreadLocal<DataSources> dataSourceTypes = new  ThreadLocal<DataSources>(){
         @Override
         protected DataSources initialValue(){
             return  DataSources.MASTER;
         }
     };
     
     public  static DataSources get(){
         return  dataSourceTypes.get();
     }
     
     public static void set(DataSources dataSourceType){
         dataSourceTypes.set(dataSourceType);
     }
     
     public static void reset(){
         dataSourceTypes.set(DataSources.MASTER0);
     }
}

 

 
3)定义 ThreadLocalRountingDataSource,继承AbstractRoutingDataSource:
 
 
package com.bosssoft.util;
 
import org.springframework.jdbc.datasource.lookup.AbstractRoutingDataSource;
 
public class ThreadLocalRountingDataSource extends AbstractRoutingDataSource {
    @Override
    protected Object determineCurrentLookupKey() {
        return DataSourceTypeManager.get();
    }
}
 
4)在配置文件中向 ThreadLocalRountingDataSource 注入 master 和 slave 的数据源:
 
 
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<context:component-scan base- package = "com.bosssoft" />
<!-- 引入属性文件 -->
<context:property-placeholder location= "classpath:config/db.properties" />   
<!-- 配置数据源Master -->
<bean name= "dataSourceMaster"  class = "com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource"  init-method= "init"  destroy-method= "close" >
     <property name= "url"  value= "${jdbc_url}" />
     <property name= "username"  value= "${jdbc_username}" />
     <property name= "password"  value= "${jdbc_password}" />
     <!-- 初始化连接大小 -->
     <property name= "initialSize"  value= "0" />
     <!-- 连接池最大使用连接数量 -->
     <property name= "maxActive"  value= "20" />
     <!-- 连接池最大空闲 -->
     <property name= "maxIdle"  value= "20" />
     <!-- 连接池最小空闲 -->
     <property name= "minIdle"  value= "0" />
     <!-- 获取连接最大等待时间 -->
     <property name= "maxWait"  value= "60000" />
</bean>   
<!-- 配置数据源Slave -->
<bean name= "dataSourceSlave"  class = "com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource"  init-method= "init"  destroy-method= "close" >
     <property name= "url"  value= "${jdbc_url_slave}" />
     <property name= "username"  value= "${jdbc_username_slave}" />
     <property name= "password"  value= "${jdbc_password_slave}" />
     <!-- 初始化连接大小 -->
     <property name= "initialSize"  value= "0" />
     <!-- 连接池最大使用连接数量 -->
     <property name= "maxActive"  value= "20" />
     <!-- 连接池最大空闲 -->
     <property name= "maxIdle"  value= "20" />
     <!-- 连接池最小空闲 -->
     <property name= "minIdle"  value= "0" />
     <!-- 获取连接最大等待时间 -->
     <property name= "maxWait"  value= "60000" />
</bean>   
<bean id= "dataSource"  class = "com.bosssoft.util.ThreadLocalRountingDataSource" >
     <property name= "defaultTargetDataSource" ref= "dataSourceMaster" />
     <property name= "targetDataSources" >
         <map key-type= "com.bosssoft.enums.DataSources" >
             <entry key= "MASTER" value-ref= "dataSourceMaster" />
             <entry key= "SLAVE" value-ref= "dataSourceSlave" />
             <!-- 这里还可以加多个dataSource -->
         </map>
     </property>
</bean>   
<bean id= "sqlSessionFactory"  class = "org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean" >
   <property name= "dataSource"  ref= "dataSource" />
   <property name= "configLocation"  value= "classpath:config/mybatis-config.xml" />
   <property name= "mapperLocations"  value= "classpath*:config/mappers/**/*.xml" />
</bean>   
<!-- Transaction manager for a single JDBC DataSource -->
<bean id= "transactionManager" class = "org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager" >
     <property name= "dataSource" ref= "dataSource" />
</bean>   
<!-- 使用annotation定义事务 -->
<tx:annotation-driven transaction-manager= "transactionManager" />
<bean class = "org.mybatis.spring.mapper.MapperScannerConfigurer" >
   <property name= "basePackage" value= "com.bosssoft.mapper" />
   <!-- <property name= "sqlSessionFactoryBeanName" value= "sqlSessionFactory" /> -->
</bean>
    
 
上面spring的配置文件中,我们针对master数据库和slave数据库分别定义了dataSourceMaster和dataSourceSlave两个dataSource,然后注入到<bean id="dataSource" class="com.bosssoft.util.ThreadLocalRountingDataSource"> 中,这样我们的dataSource就可以来根据 key 的不同来选择dataSourceMaster和 dataSourceSlave了。
 
5)使用Spring AOP 来指定 dataSource 的 key ,从而dataSource会根据key选择 dataSourceMaster 和 dataSourceSlave:
 
 
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@Aspect    // for aop
@Component // for auto scan
public class DataSourceInterceptor {   
     @Pointcut ( "execution(public * com.bosssoft.service..*.getUser(..))" )
     public void dataSourceSlave(){};
     
     @Before ( "dataSourceSlave()" )
     public void before(JoinPoint jp) {
         DataSourceTypeManager.set(DataSources.SLAVE);
     }
     // ... ...
}

 

这里我们定义了一个 Aspect 类,我们使用 @Before 来在符合 @Pointcut("execution(public * com.bosssoft .service..*.getUser(..))") 中的方法被调用之前,调用 DataSourceTypeManager.set(DataSources.SLAVE) 设置了 key 的类型为 DataSources.SLAVE,所以 dataSource 会根据key=DataSources.SLAVE 选择 dataSourceSlave 这个dataSource。所以该方法对于的sql语句会在slave数据库上执行。
 
我们可以不断的扩充 DataSourceInterceptor  这个 Aspect,在中进行各种各样的定义,来为某个service的某个方法指定合适的数据源对应的dataSource。
 
这样我们就可以使用 Spring AOP 的强大功能来,十分灵活进行配置了。
 
6)AbstractRoutingDataSource原理剖析
 
ThreadLocalRountingDataSource继承了AbstractRoutingDataSource,实现其抽象方法protected abstract Object determineCurrentLookupKey(); 从而实现对不同数据源的路由功能。我们从 源码入手分析下其中原理:
 
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public abstract class AbstractRoutingDataSource extends AbstractDataSource implements InitializingBean
AbstractRoutingDataSource 实现了 InitializingBean 那么spring在初始化该bean时,会调用InitializingBean的接口
void afterPropertiesSet() throws Exception; 我们看下AbstractRoutingDataSource是如何实现这个接口的:
 
     @Override
     public void afterPropertiesSet() {
         if ( this .targetDataSources == null ) {
             throw new IllegalArgumentException( "Property 'targetDataSources' is required" );
         }
         this .resolvedDataSources = new HashMap<Object, DataSource>( this .targetDataSources.size());
         for (Map.Entry<Object, Object> entry : this .targetDataSources.entrySet()) {
             Object lookupKey = resolveSpecifiedLookupKey(entry.getKey());
             DataSource dataSource = resolveSpecifiedDataSource(entry.getValue());
             this .resolvedDataSources.put(lookupKey, dataSource);
         }
         if ( this .defaultTargetDataSource != null ) {
             this .resolvedDefaultDataSource = resolveSpecifiedDataSource( this .defaultTargetDataSource);
         }
     }

 

 
targetDataSources 是我们在xml配置文件中注入的 dataSourceMaster 和 dataSourceSlave. afterPropertiesSet方法就是使用注入的
dataSourceMaster 和 dataSourceSlave来构造一个HashMap——resolvedDataSources。方便后面根据 key 从该map 中取得对应的dataSource。
我们在看下 AbstractDataSource 接口中的 Connection getConnection() throws SQLException; 是如何实现的:
    @Override
    public Connection getConnection() throws SQLException {
        return determineTargetDataSource().getConnection();
    }
关键在于 determineTargetDataSource(),根据方法名就可以看出,应该此处就决定了使用哪个 dataSource :
 
 
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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;
}

 

Object lookupKey = determineCurrentLookupKey(); 该方法是我们实现的,在其中获取ThreadLocal中保存的 key 值。获得了key之后,
在从afterPropertiesSet()中初始化好了的resolvedDataSources这个map中获得key对应的dataSource。而ThreadLocal中保存的 key 值
是通过AOP的方式在调用service中相关方法之前设置好的。

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