1. 引言
在开发过程中,避免不了需要同时操作多个数据库的情况,通常的应用场景如下 :
- 数据库高性能场景:主从,包括一主一从,一主多从等,在主库进行增删改操作,在从库进行读操作。
- 数据库高可用场景:主备,包括一往一备,多主多备等,在数据库无法访问时可以切换。
- 同构或异构数据的业务处理:需要处理的数据存储在不同的数据库中,包括同构(如都是 MySQL ),异构(如一个MySQL ,另外是 PG 或者 Oracle )。
使用 Spring Boot 该如何处理多个数据库的读写,一般有以下几种策略:
- 多套数据源:即针对一个数据库建立一套数据处理逻辑,每套数据库都包括数据源配置、会话工厂( sessionFactory )、连接、SQL 操作、实体。各套数据库相互独立。
- 动态数据源:确定数量的多个数据源共用一个会话工厂,根据条件动态选取数据源进行连接、SQL 操作。
- 参数化变更数据源:根据参数添加数据源,并进行数据源切换,数据源数量不确定。通常用于对多个数据库的管理工作。
本系列文章“搞定SpringBoot多数据源”将针对以上几个策略进行描述,本文是第一篇:“多套数据源”,主要以主从场景为实例,结合代码,对多套数据源的实现进行描述,内容包括搭建 Spring Boot + MyBatis Plus 工程、多数据源配置、多数据源处理与使用逻辑。
2. 运行环境
- JAVA 运行环境: JDK1.8
- Spring Boot: 2.2.2.RELEASE
- MyBatis Plus: 3.3.0
- 开发IDE: IDEA
- 构建工具Maven: 3.3.9
- MySQL : 5.6.26
- Lombok: 1.18.10
3. 多套数据源
多套数据源,顾名思义每一个数据库有一套独立的操作。从下往上,数据库、会话工厂、DAO操作,服务层都是独立的一套,如下所示:
本示例中,以一主一从两个数据库,两数据库的分别有一个表 test_user,表结构一致,为便于说明,两个表中的数据是不一样的。两个表结构可在示例代码中的 sql 目录中获取。
3.1 搭建 Spring Boot 工程
3.1.1 初始化 Spring Boot 工程
使用 spring.io构建初始 Spring Boot 工程,选用以下几个构件:
- Lombok: 用于简化操作
- Spring Configuration Processor:配置文件处理器
- Spring Web: 用于构建web服务
- MySQL Driver: 数据库驱动
3.1.2 添加 MyBatis Plus 依赖
MyBatis Plus 是对 MyBatis 增强,简化 DAO 操作,提高数据库操作效率。依赖如下:
com.baomidou
mybatis-plus-boot-starter
3.3.0
3.1.3 添加包结构
主要添加以下几个包:
├─config ---------------------------------- // 数据源配置
├─controller ------------------------------ // web服务
├─entity ---------------------------------- // 实体类
│ ├─master
│ └─slave
├─mapper ---------------------------------- // dao操作类
│ ├─master
│ └─slave
└─vo -------------------------------------- // 视图返回对象
注:
由于示例简单,省略service层 实体类及mapper均根据主从进行划分
3.2 多套数据源
3.2.1 独立数据库连接信息
Spring Boot 的默认配置文件是 application.properties ,由于有两个数据库配置,独立配置数据库是好的实践,因此添加配置文件 jbdc.properties ,添加以下自定义的主从数据库配置:
# master
spring.datasource.master.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.datasource.master.jdbc-url=jdbc:mysql://localhost:3306/mytest?useSSL=false&serverTimezone=GMT%2B8&characterEncoding=UTF-8
spring.datasource.master.username=root
spring.datasource.master.password=111111
# slave
spring.datasource.slave.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.datasource.slave.jdbc-url=jdbc:mysql://localhost:3306/my_test1?useSSL=false&serverTimezone=GMT%2B8&characterEncoding=UTF-8
spring.datasource.slave.username=root
spring.datasource.slave.password=111111
3.2.2 多套数据源配置
有了数据源连接信息,需要把数据源注入到 Spring 中。由于每个数据库使用独立的一套数据库连接,数据库连接使用的 SqlSession 进行会话连接,SqlSession 是由SqlSessionFactory 生成。因此,需要分别配置SqlSessionFactory 。以下操作均在 config 目录 下:
(1)添加 DataSourceConfig 配置文件,注入主从数据源
@Configuration
@PropertySource("classpath:config/jdbc.properties")
public class DatasourceConfig {
@Bean("master")
@ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource.master")
public DataSource masterDataSource(){
return DataSourceBuilder.create().build();
}
@Bean("slave")
@ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource.slave")
public DataSource slaveDataSource(){
return DataSourceBuilder.create().build();
}
}
注解 PropertySource 指定配置信息文件 注解 ConfigurationProperties 指定主从配置前缀 分别指定主从数据源的 bean 名称为 master ,slave
(2)添加 MasterMybatisConfig 配置文件,注入 Master 的SqlSessionFactory
@Configuration
@MapperScan(basePackages = "me.mason.demo.basicmultidatasource.mapper.master", sqlSessionFactoryRef = "masterSqlSessionFactory")
public class MasterMybatisConfig {
/**
* 注意,此处需要使用MybatisSqlSessionFactoryBean,不是SqlSessionFactoryBean,
* 否则,使用mybatis-plus的内置函数时就会报invalid bound statement (not found)异常
*/
@Bean("masterSqlSessionFactory")
public SqlSessionFactory masterSqlSessionFactory(@Qualifier("master") DataSource dataSource) throws Exception {
// 设置数据源
MybatisSqlSessionFactoryBean mybatisSqlSessionFactoryBean = new MybatisSqlSessionFactoryBean();
mybatisSqlSessionFactoryBean.setDataSource(dataSource);
//mapper的xml文件位置
PathMatchingResourcePatternResolver resolver = new PathMatchingResourcePatternResolver();
String locationPattern = "classpath*:/mapper/master/*.xml";
mybatisSqlSessionFactoryBean.setMapperLocations(resolver.getResources(locationPattern));
//对应数据库的entity位置
String typeAliasesPackage = "me.mason.demo.basicmultidatasource.entity.master";
mybatisSqlSessionFactoryBean.setTypeAliasesPackage(typeAliasesPackage);
return mybatisSqlSessionFactoryBean.getObject();
}
}
注解 MapperScan 指定那些包下的 mapper 使用本数据源,并指定使用哪个SqlSessionFactory,注意,此处的 sqlSessionFactoryRef 即本配置中的注入的 SqlSessionFactory。 设置指定的数据源,此处是名为 master 的数据源,使用 Qualifier 指定。 MyBatis Plus 对应的 Mapper 若有自定义的 mapper.xml, 则使用 setMapperLocations 指定。 若需要对实体进行别名处理,则使用 setTypeAliasesPackage 指定。
(3)添加 SlaveMybatisConfig 配置文件,注入Slave 的 SqlSessionFactory
与(2)一致,把 master 改为 slave即可。
3.2.3 多套实体
在 MyBatis 配置中,实体设置 typeAliases 可以简化 xml 的配置,前面提到,使用 typeAliasesPackage 设置实体路径,在 entity 包下分别设置 master 和 slave 包,存放两个库对应的表实体,使用 Lombok 简化实体操作。如下:
@Data
@TableName("test_user")
public class MasterTestUser implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
/** id */
private Long id;
/** 姓名 */
private String name;
...
}
3.2.4 多套Mapper操作
在 mapper 包下,分别添加 master 和 slave 包,存放两个库对应的 Mapper ,由于 MyBatis Plus 本身已包含基本的 CRUD 操作,所以很多时候可以不用 xml 文件配置。若需要自定义操作,需要结合 xml文件,与此同时需要指定对应的 xml 文件所在目录。如下:
@Repository
public interface MasterTestUserMapper extends BaseMapper {
/**
* 自定义查询
* @param wrapper 条件构造器
*/
List selectAll(@Param(Constants.WRAPPER)Wrapper wrapper);
}
slave对应的Mapper与此类似
3.2.5 多套 mapper xml 文件
MyBatis Plus 的默认mapper xml 文件路径为 classpath:/mapper//.xml,即 resources/mapper 下,同样设置 master 及 slave 目录,分别存放对应的mapper xml 文件。以下是 master 的自定义操作:
3.3 多数据源使用
经过上面的多套数据源配置,可知道,若需要操作哪个数据库,直接使用对应的 mapper 进行 CRUD 操作即可。如下为 Controller 中分别查询两个库,获取到的数据合在一起返回:
@RestController
@RequestMapping("/user")
public class TestUserController {
@Autowired
private MasterTestUserMapper masterTestUserMapper;
@Autowired
private SlaveTestUserMapper slaveTestUserMapper;
/**
* 查询全部
*/
@GetMapping("/listall")
public Object listAll() {
//master库,自定义接口查询
QueryWrapper queryWrapper = new QueryWrapper<>();
List resultData = masterTestUserMapper.selectAll(queryWrapper.isNotNull("name"));
//slave库,mp内置接口
List resultDataSlave = slaveTestUserMapper.selectList(null);
//返回
Map result = new HashMap<>();
result.put("master" , resultData);
result.put("slave" , resultDataSlave);
return ResponseResult.success(result);
}
}
使用Autowired注解注入对应的mapper 使用对应数据库的 mapper 进行业务操作 根据业务在数据库中执行相应的操作,如主只做增删改操作、从只读操作
至此,多数据源的实现已完成,当前示例是两个同构的数据库,当然,若是异构的数据库,或者多于两个的数据库,处理方式是一样的,只不过是把数据源增加一套而已。
4. 优缺点
由上述说明,我们可以总结一下使用多套数据源的方法进行多数据库操作,它的优缺点是什么。
4.1 优点
- 简单、直接:一个库对应一套处理方式,很好理解。
- 符合开闭原则( OCP ):开发的设计模式告诉我们,对扩展开放,对修改关闭,添加多一个数据库,原来的那一套不需要改动,只添加即可。
4.2 缺点
- 资源浪费:针对每一个数据源写一套操作,连接数据库的资源也是独立的,分别占用同样多的资源。SqlSessionFactory 是一个工厂,建议是使用单例,完全可以重用,不需要建立多个,只需要更改数据源即可,跟多线程,使用线程池减少资源消耗是同一道理。
- 代码冗余:在前面的多数据源配置中可以看出,其实 master 和 slave 的很多操作是一样的,只是改个名称而已,因此会造成代码冗余。
- 缺乏灵活:所有需要使用的地方都需要引入对应的mapper,对于很多操作,只是选择数据源的不一样,代码逻辑是一致的。另外,对于一主多从的情况,若需要对多个从库进行负载均衡,相对比较麻烦。
正因为有上述的缺点,所以还有改进的空间。于是就有了动态数据源,至于动态数据源如何实现,下回分解。
5. 总结
本文对多个数据库的操作进行了初步探讨,并对使用多套源的策略进行讲解,结合主从代码示例,搭建了 Spring Boot + MyBatis Plus 工程,配置多数据源及使用 Mapper 进行多数据源操作,最后对多套数据源的优缺点进行总结。希望小伙伴们可以对多数据源操作有个初步印象。
本文有配套的示例代码,有兴趣的可以跑一下示例来感受一下。