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使用SpringBoot 如何实现一个MySQL 读写分离功能

发布时间:2021-02-25 16:29:13 来源:亿速云 阅读:157 作者:Leah 栏目:开发技术

本篇文章给大家分享的是有关使用SpringBoot 如何实现一个MySQL 读写分离功能,小编觉得挺实用的,因此分享给大家学习,希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获,话不多说,跟着小编一起来看看吧。

主从同步的局限性: 这里分为主数据库和从数据库,主数据库和从数据库保持数据库结构的一致 , 主库负责写 , 当写入数据的时候 , 会自动同步数据到从数据库;从数据库负责读 , 当读请求来的时候 , 直接从读库读取数据 , 主数据库会自动进行数据复制到从数据库中。不过本篇博客不介绍这部分配置的知识 , 因为它更偏运维工作一点。

这里涉及到一个问题:主从复制的延迟问题。 当写入到主数据库的过程中 , 突然来了一个读请求 , 而此时数据还没有完全同步 , 就会出现读请求的数据读不到或者读出的数据比原始值少的情况。具体的解决方法最简单的就是将读请求暂时指向主库 , 但是同时也失去了主从分离的部分意义。也就是说在严格意义上的数据一致性场景中 , 读写分离并非是完全适合的 , 注意更新的时效性是读写分离使用的缺点。

好了 , 这部分只是了解 , 接下来我们看下具体如何通过 java 代码来实现读写分离:

该项目需要引入如下依赖:SpringBoot、Spring-aop、Spring-jdbc、aspectjweaver 等。

-     主从数据源的配置     -

我们需要配置主从数据库 , 主从数据库的配置一般都是写在配置文件里面。通过@ConfigurationProperties 注解 , 可以将配置文件(一般命名为:application.Properties)里的属性映射到具体的类属性上 , 从而读取到写入的值注入到具体的代码配置中 , 按照习惯大于约定的原则 , 主库我们都是注为 master , 从库注为 slave。

本项目采用了阿里的 druid 数据库连接池 , 使用 build 建造者模式创建 DataSource 对象 , DataSource 就是代码层面抽象出来的数据源 , 接着需要配置 sessionFactory、sqlTemplate、事务管理器等:

/**
 * 主从配置
 *
 * @author wyq
 */
@Configuration
@MapperScan(basePackages = "com.wyq.mysqlreadwriteseparate.mapper", sqlSessionTemplateRef = "sqlTemplate")
public class DataSourceConfig {

 /**
  * 主库
  */
 @Bean
 @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource.master")
 public DataSource master() {
  return DruidDataSourceBuilder.create().build();
 }

 /**
  * 从库
  */
 @Bean
 @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource.slave")
 public DataSource slaver() {
  return DruidDataSourceBuilder.create().build();
 }


 /**
  * 实例化数据源路由
  */
 @Bean
 public DataSourceRouter dynamicDB(@Qualifier("master") DataSource masterDataSource,
          @Autowired(required = false) @Qualifier("slaver") DataSource slaveDataSource) {
  DataSourceRouter dynamicDataSource = new DataSourceRouter();
  Map<Object, Object> 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();
 }


 /**
  * 创建sqlTemplate
  * @param sqlSessionFactory
  * @return
  */
 @Bean
 public SqlSessionTemplate sqlTemplate(@Qualifier("sessionFactory") SqlSessionFactory sqlSessionFactory) {
  return new SqlSessionTemplate(sqlSessionFactory);
 }


 /**
  * 事务配置
  *
  * @param dynamicDataSource
  * @return
  */
 @Bean(name = "dataSourceTx")
 public DataSourceTransactionManager dataSourceTransactionManager(@Qualifier("dynamicDB") DataSource dynamicDataSource) {
  DataSourceTransactionManager dataSourceTransactionManager = new DataSourceTransactionManager();
  dataSourceTransactionManager.setDataSource(dynamicDataSource);
  return dataSourceTransactionManager;
 }
}

-     数据源路由的配置     -

路由在主从分离是非常重要的 , 基本是读写切换的核心。Spring 提供了 AbstractRoutingDataSource 根据用户定义的规则选择当前的数据源 , 作用就是在执行查询之前 , 设置使用的数据源 , 实现动态路由的数据源,在每次数据库查询操作前执行它的抽象方法 determineCurrentLookupKey() 决定使用哪个数据源。

为了能有一个全局的数据源管理器,此时我们需要引入 DataSourceContextHolder 这个数据库上下文管理器,可以理解为全局的变量 , 随时可取(见下面详细介绍) , 它的主要作用就是保存当前的数据源:

public class DataSourceRouter extends AbstractRoutingDataSource {

 /**
  * 最终的determineCurrentLookupKey返回的是从DataSourceContextHolder中拿到的,因此在动态切换数据源的时候注解
  * 应该给DataSourceContextHolder设值
  *
  * @return
  */
 @Override
 protected Object determineCurrentLookupKey() {
  return DataSourceContextHolder.get();

 }
}

-     数据源上下文环境     -

数据源上下文保存器 , 便于程序中可以随时取到当前的数据源 , 它主要利用 ThreadLocal 封装 , 因为 ThreadLocal 是线程隔离的 , 天然具有线程安全的优势。这里暴露了 set 和 get、clear 方法 , set 方法用于赋值当前的数据源名 , get 方法用于获取当前的数据源名称 , clear 方法用于清除 ThreadLocal 中的内容 , 因为 ThreadLocal 的 key 是 weakReference 是有内存泄漏风险的 , 通过 remove 方法防止内存泄漏:

/**
 * 利用ThreadLocal封装的保存数据源上线的上下文context
 */
public class DataSourceContextHolder {

 private static final ThreadLocal<String> context = new ThreadLocal<>();

 /**
  * 赋值
  *
  * @param datasourceType
  */
 public static void set(String datasourceType) {
  context.set(datasourceType);
 }

 /**
  * 获取值
  * @return
  */
 public static String get() {
  return context.get();
 }

 public static void clear() {
  context.remove();
 }
}

-     切换注解和 Aop 配置     -

首先我们来定义一个@DataSourceSwitcher 注解 , 拥有两个属性 ① 当前的数据源 ② 是否清除当前的数据源,并且只能放在方法上 , (不可以放在类上 , 也没必要放在类上 , 因为我们在进行数据源切换的时候肯定是方法操作) , 该注解的主要作用就是进行数据源的切换 , 在 dao 层进行操作数据库的时候 , 可以在方法上注明表示的是当前使用哪个数据源:

@DataSourceSwitcher 注解的定义:

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
@Documented
public @interface DataSourceSwitcher {
 /**
  * 默认数据源
  * @return
  */
 DataSourceEnum value() default DataSourceEnum.MASTER;
 /**
  * 清除
  * @return
  */
 boolean clear() default true;

}

DataSourceAop 配置:

为了赋予@DataSourceSwitcher 注解能够切换数据源的能力,我们需要使用 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数据源的值,设置到 DataSourceContextHolder 中,就实现了将当前方法上配置的数据源注入到全局作用域当中:

@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());
   log.info("数据源切换至:{}", dataSourceSwitcher.value().getDataSourceName());
   return pjp.proceed();
  } finally {
   if (clear) {
    DataSourceContextHolder.clear();
   }

  }
 }

 private Method getMethod(JoinPoint pjp) {
  MethodSignature signature = (MethodSignature) pjp.getSignature();
  return signature.getMethod();
 }

}

-     用法以及测试     -

在配置好了读写分离之后,就可以在代码中使用了 , 一般而言我们使用在 service 层或者 dao 层,在需要查询的方法上添加@DataSourceSwitcher(DataSourceEnum.SLAVE) , 它表示该方法下所有的操作都走的是读库;在需要 update 或者 insert 的时候使用@DataSourceSwitcher(DataSourceEnum.MASTER)表示接下来将会走写库。

其实还有一种更为自动的写法 , 可以根据方法的前缀来配置 AOP 自动切换数据源,比如 update、insert、fresh 等前缀的方法名一律自动设置为写库 , Select、get、query 等前缀的方法名一律配置为读库,这是一种更为自动的配置写法。缺点就是方法名需要按照 aop 配置的严格来定义 , 否则就会失效:

@Service
public class OrderService {

 @Resource
 private OrderMapper orderMapper;


 /**
  * 读操作
  *
  * @param orderId
  * @return
  */
 @DataSourceSwitcher(DataSourceEnum.SLAVE)
 public List<Order> getOrder(String orderId) {
  return orderMapper.listOrders(orderId);

 }

 /**
  * 写操作
  *
  * @param orderId
  * @return
  */
 @DataSourceSwitcher(DataSourceEnum.MASTER)
 public List<Order> insertOrder(Long orderId) {
  Order order = new Order();
  order.setOrderId(orderId);
  return orderMapper.saveOrder(order);
 }
}

-     总结     -

使用SpringBoot 如何实现一个MySQL 读写分离功能

上面是基本流程简图,本文介绍了如何实现数据库读写分离 , 注意读写分离的核心点就是数据路由 , 需要继承 AbstractRoutingDataSource , 复写它的 determineCurrentLookupKey 方法 , 同时需要注意 全局的上下文管理器 DataSourceContextHolder , 它是保存数据源上下文的主要类 , 也是路由方法中寻找的数据源取值 , 相当于数据源的中转站。 再结合 jdbc-Template 的底层去创建和管理数据源、事务等,我们的数据库读写分离就完美实现了。

以上就是使用SpringBoot 如何实现一个MySQL 读写分离功能,小编相信有部分知识点可能是我们日常工作会见到或用到的。希望你能通过这篇文章学到更多知识。更多详情敬请关注亿速云行业资讯频道。

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