spring多数据源动态切换的实现原理及读写分离的应用 | 京东云技术团队

简介

AbstractRoutingDataSource是Spring框架中的一个抽象类,可以实现多数据源的动态切换和路由,以满足复杂的业务需求和提高系统的性能、可扩展性、灵活性。

应用场景

  1. 多租户支持:对于多租户的应用,根据当前租户来选择其对应的数据源,实现租户级别的隔离和数据存储。
  2. 分库分表:为了提高性能和扩展性,将数据分散到多个数据库或表中,根据分片规则来选择正确的数据源,实现分库分表。
  3. 读写分离:为了提高数据库的读写性能,可能会采用读写分离的方式,根据读写操作的类型来选择合适的数据源,实现读写分离。
  4. 数据源负载均衡:根据负载均衡策略来选择合适的数据源,将请求均匀地分配到不同的数据源上,提高系统的整体性能和可伸缩性。
  5. 多数据库支持:在一些场景下,可能需要同时连接多个不同类型的数据库,如关系型数据库、NoSQL数据库等。根据业务需求选择不同类型的数据源,实现对多数据库的支持。

实现原理

1.AbstractRoutingDataSource实现了DataSource接口,作为一个数据源的封装类,负责路由数据库请求到不同的目标数据源

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2.该类中定义了一个determineTargetDataSource方法,会获取当前的目标数据源标识符,进而返回真正的数据源;

值得注意的是:其中determineCurrentLookupKey为抽象方法,明显是要让用户自定义实现获取数据源标识的业务逻辑。

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3.当系统执行数据库操作之前,会先获取数据源链接,即调用getConnection方法,该类重写的getConnection方法,会获取到真正的目标数据源,进而将数据库操作委托给目标数据源进行处理。

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读写分离实现V1版

  1. yml中配置主从数据库连接信息
spring:
  datasource:
    business-master:
      url: jdbc:mysql://ip1:3306/xxx
      username: c_username
      password: p1
    business-slaver:
      url: jdbc:mysql://ip2:3306/xxx
      username: c_username
      password: p2

2.读取yml中的主从数据源配置

@Data
@ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource")
@Component
public class DataSourcePropertiesConfig {
    /**
     * 主库配置
     */
    DruidDataSource businessMaster;
    /**
     * 从库配置
     */
    DruidDataSource businessSlaver;
}

3.自定义动态数据源类DynamicRoutingDataSource,继承AbstractRoutingDataSource类,并重写determineCurrentLookupKey方法,定义获取目标数据源标识的逻辑。

此处的逻辑为:定义一个DataSourceHolder类,将数据源标识放到ThreadLocal中,当需要时从ThreadLocal中获取。

public class DynamicRoutingDataSource extends AbstractRoutingDataSource {
    /**
     * 获取目标数据源标识
     */
    @Override
    protected Object determineCurrentLookupKey() {
        return DataSourceHolder.getDbName();
    }
}

public class DataSourceHolder {
    /**
     * 当前线程使用的 数据源名称
     */
    private static final ThreadLocal THREAD_LOCAL_DB_NAME = new ThreadLocal<>();
    /**
     * 设置数据源名称
     */
    public static void setDbName(String dbName) {
        THREAD_LOCAL_DB_NAME.set(dbName);
    }
    /**
     * 获取数据源名称,为空的话默认切主库
     */
    public static String getDbName() {
        String dbName = THREAD_LOCAL_DB_NAME.get();
        if (StringUtils.isBlank(dbName)) {
            dbName = DbNameConstant.MASTER;
        }
        return dbName;
    }
    /**
     * 清除当前数据源名称
     */
    public static void clearDb() {
        THREAD_LOCAL_DB_NAME.remove();
    }
}

4.创建动态数据源DynamicRoutingDataSource对象,并注入到容器中。这里创建了主从两个数据源,并进行了初始化,分别为其设置了数据源标识并放到了DynamicRoutingDataSource对象中,以便后面使用。

若为多个数据源,可参考此处进行批量定义。

@Configuration
public class DataSourceConfig {
    @Autowired
    private DataSourcePropertiesConfig dataSourcePropertiesConfig;
    /**
     * 主库数据源
     */
    public DataSource masterDataSource() throws SQLException {
        DruidDataSource businessDataSource = dataSourcePropertiesConfig.getBusinessMaster();
        businessDataSource.init();
        return businessDataSource;
    }
    /**
     * 从库数据源
     */
    public DataSource slaverDataSource() throws SQLException {
        DruidDataSource businessDataSource = dataSourcePropertiesConfig.getBusinessSlaver();
        businessDataSource.init();
        return businessDataSource;
    }
    /**
     * 动态数据源
     */
    @Bean
    public DynamicRoutingDataSource dynamicRoutingDataSource() throws SQLException {
        DynamicRoutingDataSource dynamicRoutingDataSource = new DynamicRoutingDataSource();
        Map targetDataSources = new HashMap<>(2);
        targetDataSources.put("master", masterDataSource());
        targetDataSources.put("slaver", slaverDataSource());
        dynamicRoutingDataSource.setDefaultTargetDataSource(masterDS);
        dynamicRoutingDataSource.setTargetDataSources(targetDataSources);
        dynamicRoutingDataSource.afterPropertiesSet();
        return dynamicRoutingDataSource;
    }
}

5.自定义一个注解,指定数据库。

可以将一些常用的查询接口自动路由到读库,以减轻主库压力。

@Documented
@Inherited
@Target({ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface DataSourceSwitch {
    /**
     * 数据源名称,默认主库
     */
    String dbName() default "master";
}

6.定义一个切面,拦截所有Controller接口,使用DataSourceSwitchRead注解的方法,将统一路由到读库查询

@Aspect
@Component
@Slf4j
public class DataSourceAspect {
    /**
     * 切库,若为多个从库,可在这里添加负载均衡策略
     */
    @Before(value = "execution ( * com.jd.gyh.controller.*.*(..))")
    public void changeDb(JoinPoint joinPoint) {
        Method m = ((MethodSignature) joinPoint.getSignature()).getMethod();
        DataSourceSwitch dataSourceSwitch = m.getAnnotation(DataSourceSwitch.class);
        if (dataSourceSwitch == null) {
            DataSourceHolder.setDbName(DbNameConstant.MASTER);
            log.info("switch db dbName = master");
        } else {
            String dbName = dataSourceSwitch.dbName();
            log.info("switch db dbName = {}", dbName);
            DataSourceHolder.setDbName(dbName);
        }
    }
}

作者:京东科技 郭艳红

来源:京东云开发者社区

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