15《Spring Boot 入门教程》 多数据源与分布式事务

1. 前言

一个项目中使用多个数据源的需求,我们在日常工作中时常会遇到。

以商城系统为例,有一个 MySQL 的数据库负责存储交易数据。公司还有一套 ERP 企业信息化管理系统,要求订单信息同步录入 ERP 数据库,便于公司统一管理,而该 ERP 系统采用的数据库为 SQL Server 。

此时,就可以在 Spring Boot 项目中配置多个数据源。另外,使用多数据源后,需要采用分布式事务来保持数据的完整性。

2. 实例场景

本小节我们使用 Spring Boot 开发一个商城系统的订单生成功能,订单信息同时进入 MySQL 与 SQL Server 数据库。

3. 数据库模块实现

首先创建 MySQL 数据库 shop ,并新建订单表 order ,表结构如下:

5eaec03909fa7d6808000250.jpg

order 表结构

然后创建 SQL Server 数据库 erpshop ,并新建订单表 erp_order ,表结构如下。注意 id 是自增长的唯一标识,out_id 是对应订单在 MySQL 数据库中的唯一标识,以便在两个库中比对订单。


5eaec0c109a71cd507950131.jpg

erp_order 结构

4. Spring Boot 后端实现

接下来,我们开始实现 Spring Boot 后端项目,数据持久层采用 MyBatis 框架,同时访问两个数据源。

4.1 使用 Spring Initializr 创建项目

Spring Boot 版本选择 2.2.5 ,Group 为 com.imooc , Artifact 为 spring-boot-multidb,生成项目后导入 Eclipse 开发环境。

4.2 引入项目依赖

我们引入热部署依赖、 Web 依赖、数据库访问相关依赖及测试相关依赖,具体如下:

实例:

        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter
        
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-devtools
        
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-web
        
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-jdbc
        
        
        
            mysql
            mysql-connector-java
        
        
        
            com.microsoft.sqlserver
            mssql-jdbc
        
        
        
            org.mybatis.spring.boot
            mybatis-spring-boot-starter
            2.1.2
        
        
        
            junit
            junit
            test
        
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-test
            test
            
                
                    org.junit.vintage
                    junit-vintage-engine
                
            
        

4.3 数据源配置

由于我们要同时访问两个数据库,所以需要在配置文件中添加两个数据源的配置信息。注意配置多数据源时, url 配置需要使用 spring.datasource.db1.jdbc-url=xxx 的形式。

实例:

# 数据源1 MySQL
spring.datasource.db1.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
spring.datasource.db1.jdbc-url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/shop?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&serverTimezone=UTC
spring.datasource.db1.username=root
spring.datasource.db1.password=Easy@0122
# 数据源2 SQL Server
spring.datasource.db2.driverClassName = com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver
spring.datasource.db2.jdbc-url =jdbc:sqlserver://127.0.0.1:1433;DatabaseName=erpshop
spring.datasource.db2.username =sa
spring.datasource.db2.password =Easy@0122

4.4 注册数据源组件

多个数据源的情况下, 我们需要通过配置类,将数据源注册为组件放入 Spring 容器中。

实例:

/**
 * 数据源配置类
 */
@Configuration//标注为配置类
public class DataSourceConfig {
    /**
     * 数据源1
     */
    @Bean//返回值注册为组件
    @ConfigurationProperties("spring.datasource.db1")//使用spring.datasource.db1作为前缀的配置
    public DataSource db1() {
        return DataSourceBuilder.create().build();
    }
    /**
     * 数据源2
     */
    @Bean//返回值注册为组件
    @ConfigurationProperties("spring.datasource.db2")//使用spring.datasource.db2作为前缀的配置
    public DataSource db2() {
        return DataSourceBuilder.create().build();
    }
}

通过这个配置类, Spring 容器中就有两个数据源组件,这两个组件分别采用 spring.datasource.db1spring.datasource.db2 开头的配置信息。所以通过这两个组件,就能分别操作 MySQL 数据源 1 和 SQL Sever 数据源 2 。

4.5 MyBatis 配置

多数据源情况下, MyBatis 中的关键组件 SqlSessionFactory 和 SqlSessionTemplate 也需要单独配置,我们需要为两个数据源分别配置一套组件。

实例:

/**
 * 数据源1 MyBatis配置
 */
@Configuration
@MapperScan(value = "com.imooc.springbootmultidb.mapper1", sqlSessionFactoryRef = "sqlSessionFactory1")
public class Db1MyBatisConfig {
    @Autowired // 自动装配
    @Qualifier("db1") // 指定注入名为db1的组件
    private DataSource db1;

    @Bean
    public SqlSessionFactory sqlSessionFactory1() throws Exception {
        SqlSessionFactoryBean sqlSessionFactoryBean = new SqlSessionFactoryBean();
        sqlSessionFactoryBean.setDataSource(db1);// sqlSessionFactory1使用的数据源为db1
        sqlSessionFactoryBean
                .setMapperLocations(new PathMatchingResourcePatternResolver().getResources("classpath:mapper1/*.xml"));
        return sqlSessionFactoryBean.getObject();
    }

    @Bean
    public SqlSessionTemplate sqlSessionTemplate1() throws Exception {
        return new SqlSessionTemplate(sqlSessionFactory1());// sqlSessionTemplate1使用的数据源也是关联到db1
    }
}

通过上面的配置类, com.imooc.springbootmultidb.mapper1 包中的 DAO 数据访问接口会自动调用 sqlSessionTemplate1 组件实现具体数据库操作,而 sqlSessionTemplate1 操作的数据源已经通过配置类设置为 db1 。同时, DAO 数据访问接口对应的映射文件已经指定到 classpath:mapper1/ 目录去寻找。这样数据源 – DAO 数据访问接口 – 映射文件三者的对应关系就建立起来了。

数据源 2 的配置方法是一样的,com.imooc.springbootmultidb.mapper2 包中的 DAO 数据访问接口会自动调用 sqlSessionTemplate2 组件,其操作的数据源即为 db2 ,其对应的映射文件指定到 classpath:mapper2/ 目录去寻找。

实例:

/**
 * 数据源2 MyBatis配置
 */
@Configuration
@MapperScan(value = "com.imooc.springbootmultidb.mapper2", sqlSessionFactoryRef = "sqlSessionFactory2")
public class Db2MyBatisConfig {
    @Autowired // 自动装配
    @Qualifier("db2") // 指定注入名为db1的组件
    private DataSource db2;

    @Bean
    public SqlSessionFactory sqlSessionFactory2() throws Exception {
        SqlSessionFactoryBean sqlSessionFactoryBean = new SqlSessionFactoryBean();
        sqlSessionFactoryBean.setDataSource(db2);// sqlSessionFactory2使用的数据源为db2
        sqlSessionFactoryBean
                .setMapperLocations(new PathMatchingResourcePatternResolver().getResources("classpath:mapper2/*.xml"));
        return sqlSessionFactoryBean.getObject();
    }

    @Bean
    public SqlSessionTemplate sqlSessionTemplate2() throws Exception {
        return new SqlSessionTemplate(sqlSessionFactory2());// sqlSessionTemplate2使用的数据源也是关联到db2
    }
}

4.6 数据访问接口实现

数据访问接口的位置已经在配置类指定,首先在 com.imooc.springbootmultidb.mapper1 创建 OrderDao ,操作的是数据源 1 中的 order 表。

实例:

/**
 * 数据访问接口
 */
@Repository
public interface OrderDao {
    public int insert(OrderDo order);
}

然后在 com.imooc.springbootmultidb.mapper2 创建 ErpOrderDao ,操作的是数据源 2 中的 erporder 表。

实例:

/**
 * 数据访问接口
 */
@Repository
public interface ErpOrderDao {
    public int insert(ErpOrderDo erpOrder);
}

这两个接口中使用的数据对象比较简单,代码如下:

实例:

/**
 * 订单数据类
 */
public class OrderDo {
    /**
     * 订单id
     */
    private Long id;
    /**
     * 商品id
     */
    private Long goodsId;
    /**
     * 购买数量
     */
    private Long count;
    // 省略 get set
}
/**
 * ERP订单数据类
 */
public class ErpOrderDo {
    /**
     * 订单id
     */
    private Long id;
    /**
     * 商城系统订单id
     */
    private Long outId;
    /**
     * 商品id
     */
    private Long goodsId;
    /**
     * 购买数量
     */
    private Long count;
    // 省略 get set
}

4.7 编写映射文件

分别针对 OrderDao 、 ErpOrderDao 编写对应的映射文件,然后按照配置类指定的位置,两个文件分别放到 resources/mapper1resources/mapper2 目录下。

实例:





    
    
        insert into `order`
        (goods_id,count) values (#{goodsId},#{count})
    


实例:





    
    
        insert into erp_order (out_id,goods_id,count) values
        (#{outId},#{goodsId},#{count})
    


4.8 多数据源测试

数据操作接口与对应的映射文件均已编写完毕,现在可以通过测试类进行多数据源测试了,我们在测试类中同时向两个库插入记录。

实例:

/**
 * 多数据源测试
 */
@SpringBootTest
class MultidbTest {
    @Autowired
    private OrderDao orderDao;// 对应数据源1
    @Autowired
    private ErpOrderDao erpOrderDao;// 对应数据源2

    /**
     * 插入测试
     */
    @Test
    void testInsert() {
        // 数据源1插入数据
        OrderDo order = new OrderDo();
        order.setCount(1L);
        order.setGoodsId(1L);
        int affectRows1 = orderDao.insert(order);
        // 数据源2插入数据
        ErpOrderDo erpOrder = new ErpOrderDo();
        erpOrder.setCount(order.getCount());
        erpOrder.setGoodsId(order.getGoodsId());
        erpOrder.setOutId(order.getId());
        int affectRows2 = erpOrderDao.insert(erpOrder);
        assertEquals(1, affectRows1);
        assertEquals(1, affectRows2);
    }
}

运行测试方法后,两个数据库表中均新增数据成功,这样我们就成功的使用 Spring Boot 同时操作了两个数据源。

5. 分布式事务

采用多数据源之后,事务的实现方式也随之发生变化。当某个数据源操作出现异常时,该数据源和其他数据源的事务都需要回滚。这种涉及多个数据源的事务,称为分布式事务,接来下我们就来具体实现一下。

5.1 引入分布式事务依赖

在 pom.xml 引入 Atomikos 事务管理器相关的依赖项, Atomikos 是一个开源的事务管理器,支持分布式事务。

实例:

        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-jta-atomikos
        

5.2 更换数据源组件

需要将默认的数据源更换为支持分布式事务的数据源, MySQL 对应的数据源为 MysqlXADataSource , SQL Server 对应的数据源为 SQLServerXADataSource 。

实例:

/**
 * 数据源配置类
 */
@Configuration // 标注为配置类
public class DataSourceConfig {
    // 注入数据源1配置项
    @Value("${spring.datasource.db1.jdbc-url}")
    private String db1_url;
    @Value("${spring.datasource.db1.username}")
    private String db1_username;
    @Value("${spring.datasource.db1.password}")
    private String db1_password;
    // 注入数据源2配置项
    @Value("${spring.datasource.db2.jdbc-url}")
    private String db2_url;
    @Value("${spring.datasource.db2.username}")
    private String db2_username;
    @Value("${spring.datasource.db2.password}")
    private String db2_password;

    /**
     * 数据源1
     */
    @Bean // 返回值注册为组件
    public DataSource db1() throws SQLException {
        MysqlXADataSource dataSource = new MysqlXADataSource();
        dataSource.setUrl(db1_url);
        dataSource.setUser(db1_username);
        dataSource.setPassword(db1_password);
        AtomikosDataSourceBean atomikosDataSourceBean = new AtomikosDataSourceBean();
        atomikosDataSourceBean.setXaDataSource(dataSource);
        atomikosDataSourceBean.setUniqueResourceName("db1");
        return atomikosDataSourceBean;

    }

    /**
     * 数据源2
     */
    @Bean // 返回值注册为组件
    public DataSource db2() {
        SQLServerXADataSource dataSource = new SQLServerXADataSource();
        dataSource.setURL(db2_url);
        dataSource.setUser(db2_username);
        dataSource.setPassword(db2_password);
        AtomikosDataSourceBean atomikosDataSourceBean = new AtomikosDataSourceBean();
        atomikosDataSourceBean.setXaDataSource(dataSource);
        atomikosDataSourceBean.setUniqueResourceName("db2");
        return atomikosDataSourceBean;
    }
}


5.3 添加分布式事务管理器组件

继续修改 DataSourceConfig 类,在其中配置分布式事务管理器组件。当项目中使用事务时,会通过配置的分布式事务管理器管理分布式事务操作。

实例:

    /**
     * 分布式事务管理器
     */
    @Bean(name = "jtaTransactionManager")
    public JtaTransactionManager jtaTransactionManager() {
        UserTransactionManager userTransactionManager = new UserTransactionManager();
        UserTransaction userTransaction = new UserTransactionImp();
        return new JtaTransactionManager(userTransaction, userTransactionManager);
    }

5.4 测试分布式事务

在测试方法上添加 @Transactional 开启事务,然后在两个数据源操作中间模拟抛出异常。

实例:

    /**
     * 插入测试
     */
    @Test
    @Transactional // 开启事务
    void testInsert() {
        // 数据源1插入数据
        OrderDo order = new OrderDo();
        order.setCount(1L);
        order.setGoodsId(1L);
        int affectRows1 = orderDao.insert(order);
        // 模拟抛出异常
        int a = 1 / 0;
        // 数据源2插入数据
        ErpOrderDo erpOrder = new ErpOrderDo();
        erpOrder.setCount(order.getCount());
        erpOrder.setGoodsId(order.getGoodsId());
        erpOrder.setOutId(order.getId());
        int affectRows2 = erpOrderDao.insert(erpOrder);
        assertEquals(1, affectRows1);
        assertEquals(1, affectRows2);
    }

此时运行测试类,可以发现数据源 1 的事务已回滚,验证成功!

Tips:如果运行测试类报错 master..xp_sqljdbc_xa_init_ex 相关信息,是 SQL Server 默认配置不支持分布式事务问题,可查询相关资料解决该问题。

6. 小结

在开发 Spring Boot 项目时,如果默认配置满足不了我们的需求,可以通过手工配置组件实现我们需要的功能。这些组件可能是各个公司提供的,我们根据相应文档,为其配置各个属性即可。

  • 配置多个数据源时,通过配置类,逐一配置数据源组件及其参数。
  • 配置 MyBatis 时,手工配置 MyBatis 相关组件,并指定相应扫描的 DAO 类及映射文件。
  • 使用分布式事务时,使用支持分布式事务的数据源组件,并配置分布式事务管理器。

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