Spring Boot中Druid连接池与多数据源切换的方案

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微服务架构中多数据源切换是个常见的需求。Spring Boot 提供了强大的支持来简化这一过程.

多数据源切换原理

多数据源切换的原理主要基于 Spring 的 AbstractRoutingDataSource 类。AbstractRoutingDataSource 类允许根据运行时上下文动态选择数据源。其核心在于实现 determineCurrentLookupKey 方法，该方法决定当前操作使用哪个数据源。AbstractRoutingDataSource 实现多数据源切换的原理：

1. 数据源映射

• AbstractRoutingDataSource 内部维护了一个映射（Map），用于存储数据源标识（key）和对应的数据源实例（value）。这个映射允许根据数据源标识快速查找和获取对应的数据源。

2. 数据源标识的确定

• AbstractRoutingDataSource 提供了一个抽象方法 determineCurrentLookupKey()，该方法用于确定当前需要使用的数据源标识。这个方法需要由子类实现，以返回当前线程或请求应该使用的数据源标识。

3. 数据源的选择与连接获取

• 当应用程序需要获取数据库连接时，AbstractRoutingDataSource 的 getConnection() 方法会被调用。这个方法首先调用 determineCurrentLookupKey() 方法来获取当前的数据源标识，然后根据这个标识从内部映射中查找对应的数据源。
• 一旦找到了对应的数据源，AbstractRoutingDataSource 就会调用该数据源的 getConnection() 方法来获取实际的数据库连接，并将这个连接返回给应用程序。

4. 数据源切换的实现

• 为了实现数据源的动态切换，通常会在子类中重写 determineCurrentLookupKey() 方法，并根据当前的上下文（如线程变量）来确定返回的数据源标识。
• 此外，通常会使用 ThreadLocal 来存储每个线程的数据源标识，这样每个线程都可以独立地切换数据源而不会互相干扰。

实现步骤

1. 依赖

引入 MySQL 和 Druid 的依赖

<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    <scope>runtime</scope>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>1.2.6</version>
</dependency>

2. 配置数据源

在 application.yml 文件中配置多个数据源。

spring:
  datasource:
    type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
    druid:
      datasource1:
        url: jdbc:mysql://localhost:3306/master_db
        username: root
        password: password
        initial-size: 5
        min-idle: 5
        max-active: 20
        max-wait: 60000
      datasource2:
        url: jdbc:mysql://localhost:3306/slave_db
        username: root
        password: password
        initial-size: 5
        min-idle: 5
        max-active: 20
        max-wait: 60000

3. 创建数据源配置类

创建一个配置类来定义数据源 Bean。

@Configuration
public class DataSourceConfig {

    @Bean
    @ConditionalOnProperty(prefix = "spring.datasource.druid", name = "datasource1")
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource.druid.datasource1")
    public DataSource dataSource1() {
        return DruidDataSourceBuilder.create().build();
    }

    @Bean
    @ConditionalOnProperty(prefix = "spring.datasource.druid", name = "datasource2")
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource.druid.datasource2")
    public DataSource dataSource2() {
        return DruidDataSourceBuilder.create().build();
    }

    @Bean
    @Primary
    public DataSource dynamicDataSource() {
        DynamicDataSource dynamicDataSource = new DynamicDataSource();
        dynamicDataSource.setDefaultTargetDataSource(dataSource1());
        Map<Object, Object> targetDataSources = new HashMap<>();
        targetDataSources.put("dataSource1", dataSource1());
        targetDataSources.put("dataSource2", dataSource2());
        dynamicDataSource.setTargetDataSources(targetDataSources);
        return dynamicDataSource;
    }
}

4. 实现 AbstractRoutingDataSource

创建一个继承自 AbstractRoutingDataSource 的类，并实现 determineCurrentLookupKey 方法。

public class DynamicDataSource extends AbstractRoutingDataSource {

    @Override
    protected Object determineCurrentLookupKey() {
        return DataSourceContextHolder.getDataSource();
    }
}

5. 创建 DataSourceContextHolder

创建一个工具类来保存当前线程的数据源信息。

public class DataSourceContextHolder {

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

    public static void setDataSource(String dataSource) {
        CONTEXT_HOLDER.set(dataSource);
    }

    public static String getDataSource() {
        return CONTEXT_HOLDER.get();
    }

    public static void clearDataSource() {
        CONTEXT_HOLDER.remove();
    }
}

6. AOP动态切换数据源

使用 AOP 在方法执行前后切换数据源。

import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.AfterReturning;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Aspect
@Component
public class DataSourceAspect {
 // 方法或者类上的横切点
    @Pointcut("@annotation(dataSource) || @within(dataSource)")
    public void dataSourcePointcut(DataSource dataSource) {}

    @Before("dataSourcePointcut(dataSource)")
    public void switchDataSource(JoinPoint joinPoint, DataSource dataSource) {
        // 从注解中获取数据源标识
        String dataSourceKey = dataSource.value();
        // 切换到指定的数据源
        DataSourceContextHolder.setDataSourceType(dataSourceKey);
    }

    @AfterReturning(pointcut = "dataSourcePointcut(dataSource)", returning = "result")
    public void restoreDataSource(JoinPoint joinPoint, DataSource dataSource, Object result) {
        // 恢复默认数据源（可选）
        DataSourceContextHolder.clearDataSourceType();
    }
}

/**
* 自定义注解
*/
@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface DataSource {

    String value() default "dataSource1";
}

7. 使用自定义注解

在需要切换数据源的方法上使用自定义注解。

@Service
public class UserService {

    @Autowired
    private UserRepository userRepo;

    @DataSource("dataSource2")
    public void queryAndUpdate(List<Integer> deptIds) {
        List<User> userList = userRepo.findAll();
        System.out.println(userList.size());
        // 其他操作
    }
}

注意

• 数据源切换的逻辑应该尽可能简单和高效，以避免对应用程序性能产生负面影响。
• 在切换数据源时，需要注意事务管理的问题，确保在同一个事务中只使用同一个数据源。