基于 SpringBoot來實現 MySQL 讀寫分離技術

基于SpringBoot，來實現MySQL讀寫分離技術前言首先思考一個問題:在高并發(fā)的場景中,關于數據庫都有哪些優(yōu)化的手段？常用的有以下的實現方法:讀寫分離、加緩存、主從架構集群、分庫分表等，在互聯網應用中,大部分都是讀多寫少的場景,設置兩個庫,主庫和讀庫。主庫的職能是負責寫,從庫主要是負責讀,可以建立讀庫集群,通過讀寫職能在數據源上的隔離達到減少讀寫沖突、

釋壓數據庫負載、保護數據庫的目的。在實際的使用中,凡是涉及到寫的部分直接切換到主庫，讀的部分直接切換到讀庫，這就是典型的讀寫分離技術。本篇博文將聚焦讀寫分離,探討如何實現它。目錄一:主從數據源的配置二:數據源路由的配置三：數據源上下文環(huán)境四：切換注解和Aop配置五：用法以及測試六：總結主從同步的局限性：這里分為主數據庫和從數據庫,主數據庫和從數據庫保持數據庫結構的一致,主庫負責寫,當寫入數據的時候,會自動同步數據到從數據庫；從數據庫負責讀,當讀請求來的時候,直接從讀庫讀取數據,主數據庫會自動進行數據復制到從數據庫中。不過本篇博客不介紹這部分配置的知識,因為它更偏運維工作一點。這里涉及到一個問題:主從復制的延遲問題,當寫入到主數據庫的過程中,突然來了一個讀請求,而此時數據還沒有完全同步,就會出現讀請求的數據讀不到或者讀出的數據比原始值少的情況。具體的解決方法最簡單的就是將讀請求暫時指向主庫,但是同時也失去了主從分離的部分意義。也就是說在嚴格意義上的數據一致性場景中,讀寫分離并非是完全適合的,注意更新的時效性是讀寫分離使用的缺點。好了,這部分只是了解,接下來我們看下具體如何通過java代碼來實現讀寫分離:該項目需要引入如下依賴：springBoot、spring-aop、spring-jdbc、aspectjweaver等一:主從數據源的配置我們需要配置主從數據庫,主從數據庫的配置一般都是寫在配置文件里面。通過@ConfigurationProperties注解,可以將配置文件(一般命名為:application.Properties)里的屬性映射到具體的類屬性上,從而讀取到寫入的值注入到具體的代碼配置中,按照習慣大于約定的原則,主庫我們都是注為master,從庫注為slave。搜索后端架構師公眾號回復“架構整潔”，送你一份驚喜禮包。本項目采用了阿里的druid數據庫連接池,使用build建造者模式創(chuàng)建DataSource對象,DataSource就是代碼層面抽象出來的數據源,接著需要配置sessionFactory、sqlTemplate、事務管理器等/**

*

主從配置

*

*

@author

wyq

*/

@Configuration

@MapperScan(basePackages

=

"com.wyq.mysqlreadwriteseparate.mapper",

sqlSessionTemplateRef

=

"sqlTemplate")

public

class

DataSourceConfig

{

/**

*

主庫

*/

@Bean

@ConfigurationProperties(prefix

=

"spring.datasource.master")

public

DataSource

master()

{

return

DruidDataSourceBuilder.create().build();

}

/**

*

從庫

*/

@Bean

@ConfigurationProperties(prefix

=

"spring.datasource.slave")

public

DataSource

slaver()

{

return

DruidDataSourceBuilder.create().build();

}

/**

*

實例化數據源路由

*/

@Bean

public

DataSourceRouter

dynamicDB(@Qualifier("master")

DataSource

masterDataSource,

@Autowired(required

=

false)

@Qualifier("slaver")

DataSource

slaveDataSource)

{

DataSourceRouter

dynamicDataSource

=

new

DataSourceRouter();

Map

targetDataSources

=

new

HashMap<>();

targetDataSources.put(DataSourceEnum.MASTER.getDataSourceName(),

masterDataSource);

if

(slaveDataSource

!=

null)

{

targetDataSources.put(DataSourceEnum.SLAVE.getDataSourceName(),

slaveDataSource);

}

dynamicDataSource.setTargetDataSources(targetDataSources);

dynamicDataSource.setDefaultTargetDataSource(masterDataSource);

return

dynamicDataSource;

}

/**

*

配置sessionFactory

*

@param

dynamicDataSource

*

@return

*

@throws

Exception

*/

@Bean

public

SqlSessionFactory

sessionFactory(@Qualifier("dynamicDB")

DataSource

dynamicDataSource)

throws

Exception

{

SqlSessionFactoryBean

bean

=

new

SqlSessionFactoryBean();

bean.setMapperLocations(

new

PathMatchingResourcePatternResolver().getResources("classpath*:mapper/*Mapper.xml"));

bean.setDataSource(dynamicDataSource);

return

bean.getObject();

}

/**

*

創(chuàng)建sqlTemplate

*

@param

sqlSessionFactory

*

@return

*/

@Bean

public

SqlSessionTemplate

sqlTemplate(@Qualifier("sessionFactory")

SqlSessionFactory

sqlSessionFactory)

{

return

new

SqlSessionTemplate(sqlSessionFactory);

}

/**

*

事務配置

*

*

@param

dynamicDataSource

*

@return

*/

@Bean(name

=

"dataSourceTx")

public

DataSourceTransactionManager

dataSourceTransactionManager(@Qualifier("dynamicDB")

DataSource

dynamicDataSource)

{

DataSourceTransactionManager

dataSourceTransactionManager

=

new

DataSourceTransactionManager();

dataSourceTransactionManager.setDataSource(dynamicDataSource);

return

dataSourceTransactionManager;

}

}二:數據源路由的配置路由在主從分離是非常重要的,基本是讀寫切換的核心。Spring提供了AbstractRoutingDataSource根據用戶定義的規(guī)則選擇當前的數據源，作用就是在執(zhí)行查詢之前，設置使用的數據源,實現動態(tài)路由的數據源，在每次數據庫查詢操作前執(zhí)行它的抽象方法determineCurrentLookupKey()決定使用哪個數據源。為了能有一個全局的數據源管理器,此時我們需要引入DataSourceContextHolder這個數據庫上下文管理器,可以理解為全局的變量,隨時可取(見下面詳細介紹),它的主要作用就是保存當前的數據源;public

class

DataSourceRouter

extends

AbstractRoutingDataSource

{

/**

*

最終的determineCurrentLookupKey返回的是從DataSourceContextHolder中拿到的,因此在動態(tài)切換數據源的時候注解

*

應該給DataSourceContextHolder設值

*

*

@return

*/

@Override

protected

Object

determineCurrentLookupKey()

{

return

DataSourceContextHolder.get();

}

}三：數據源上下文環(huán)境數據源上下文保存器,便于程序中可以隨時取到當前的數據源,它主要利用ThreadLocal封裝,因為ThreadLocal是線程隔離的,天然具有線程安全的優(yōu)勢。這里暴露了set和get、clear方法，set方法用于賦值當前的數據源名,get方法用于獲取當前的數據源名稱,clear方法用于清除ThreadLocal中的內容,因為ThreadLocal的key是weakReference是有內存泄漏風險的,通過remove方法防止內存泄漏；/**

*

利用ThreadLocal封裝的保存數據源上線的上下文context

*/

public

class

DataSourceContextHolder

{

private

static

final

ThreadLocal

context

=

new

ThreadLocal<>();

/**

*

賦值

*

*

@param

datasourceType

*/

public

static

void

set(String

datasourceType)

{

context.set(datasourceType);

}

/**

*

獲取值

*

@return

*/

public

static

String

get()

{

return

context.get();

}

public

static

void

clear()

{

context.remove();

}

}四：切換注解和Aop配置首先我們來定義一個@DataSourceSwitcher注解,擁有兩個屬性①當前的數據源②是否清除當前的數據源,并且只能放在方法上,(不可以放在類上,也沒必要放在類上,因為我們在進行數據源切換的時候肯定是方法操作),該注解的主要作用就是進行數據源的切換,在dao層進行操作數據庫的時候,可以在方法上注明表示的是當前使用哪個數據源;@DataSourceSwitcher注解的定義:@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

@Target(ElementType.METHOD)

@Documented

public

@interface

DataSourceSwitcher

{

/**

*

默認數據源

*

@return

*/

DataSourceEnum

value()

default

DataSourceEnum.MASTER;

/**

*

清除

*

@return

*/

boolean

clear()

default

true;

}DataSourceAop配置為了賦予@DataSourceSwitcher注解能夠切換數據源的能力,我們需要使用AOP,然后使用@Aroud注解找到方法上有@DataSourceSwitcher.class的方法,然后取注解上配置的數據源的值,設置到DataSourceContextHolder中,就實現了將當前方法上配置的數據源注入到全局作用域當中;@Slf4j

@Aspect

@Order(value

=

1)

@Component

public

class

DataSourceContextAop

{

@Around("@annotation(com.wyq.mysqlreadwriteseparate.annotation.DataSourceSwitcher)")

public

Object

setDynamicDataSource(ProceedingJoinPoint

pjp)

throws

Throwable

{

boolean

clear

=

false;

try

{

Method

method

=

this.getMethod(pjp);

DataSourceSwitcher

dataSourceSwitcher

=

method.getAnnotation(DataSourceSwitcher.class);

clear

=

dataSourceSwitcher.clear();

DataSourceContextHolder.set(dataSourceSwitcher.value().getDataSourceName());

("數據源切換至：{}",

dataSourceSwitcher.value().getDataSourceName());

return

ceed();

}

finally

{

if

(clear)

{

DataSourceContextHolder.clear();

}

}

}

private

Method

getMethod(JoinPoint

pjp)

{

MethodSignature

signature

=

(MethodSignature)

pjp.getSignature();

return

signature.getMethod();

}

}五：用法以及測試在配置好了讀寫分離之后,就可以在代碼中使用了,一般而言我們使用在service層或者dao層,在需要查詢的方法上添加@DataSourceSwitcher(DataSourceEnum.SLAVE),它表示該方法下所有的操作都走的是讀庫;在需要update或者insert的時候使用@DataSourceSwitcher(DataSourceEnum.MASTER)表示接下來將會走寫庫。其實還有一種更為自動的寫法,可以根據方法的前綴來配置AOP自動切換數據源,比如update、insert、fresh等前綴的方法名一律自動設置為寫庫,select、get、query等前綴的方法名一律配置為讀庫,這是一種更為自動的配置寫法。缺點就是方法名需要按照aop配置的嚴格來定義,否則就會失效@Service

public

class

OrderService

{

@