为了提高应用的可靠性，多数据源现在也很常见，数据库可以搭建双 M 结构，这个松哥之前也发文和大家分享过如何搭建双 M 结构的主从备份?，那么 Java 代码里该如何操作多数据源呢?
我在 19 年的时候写过几篇文章教大家配置 JdbcTemplate、MyBatis 以及 JPA 中的多数据源(公众号江南一点雨后台回复 666 有相关的资料)，不过那几篇文章的整体思路都是弄多个 Dao 层实例，然后手动选择用哪个实例，这样总感觉不太方便。
MyBatis-Plus 也提供了相应的工具，感兴趣的小伙伴可以自行尝试。
今天我想带领小伙伴们，利用 AOP 的思想，自己来写一个简单的多数据源切换工具。
- 预备知识
想要自定义动态数据源切换，得先了解一个类 AbstractRoutingDataSource：
AbstractRoutingDataSource 是在 Spring2.0.1 中引入的(注意是 Spring2.0.1 不是 Spring Boot2.0.1，所以这其实也算是 Spring 一个非常古老的特性了), 该类充当了 DataSource 的路由中介，它能够在运行时, 根据某种 key 值来动态切换到真正的 DataSource 上。
大致的用法就是你提前准备好各种数据源，存入到一个 Map 中，Map 的 key 就是这个数据源的名字，Map 的 value 就是这个具体的数据源，然后再把这个 Map 配置到 AbstractRoutingDataSource 中，最后，每次执行数据库查询的时候，拿一个 key 出来，AbstractRoutingDataSource 会找到具体的数据源去执行这次数据库操作。
大致思路就是这样。
接下来我们就来看看怎么玩。
- 创建项目
首先我们创建一个 Spring Boot 项目，引入 Web、MyBatis 以及 MySQL 依赖，项目创建成功之后，再手动加入 Druid 和 AOP 依赖，如下：
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
<version>1.2.9</version>
</dependency>
这块呢其实没啥好说的，都是常规操作。
- 配置文件
接下来我们创建一个 application-druid.yaml 用来配置我们的数据源信息，如下：
数据源配置
spring:
datasource:
type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
driverClassName: com.mysql.cj.jdbc.Driver
ds:
# 主库数据源，默认 master 不能变
master:
url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test08?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&zeroDateTimeBehavior=convertToNull&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai
username: root
password: 123
# 从库数据源
slave:
url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test07?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&zeroDateTimeBehavior=convertToNull&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai
username: root
password: 123
# 初始连接数
initialSize: 5
# 最小连接池数量
minIdle: 10
# 最大连接池数量
maxActive: 20
# 配置获取连接等待超时的时间
maxWait: 60000
# 配置间隔多久才进行一次检测，检测需要关闭的空闲连接，单位是毫秒
timeBetweenEvictionRunsMillis: 60000
# 配置一个连接在池中最小生存的时间，单位是毫秒
minEvictableIdleTimeMillis: 300000
# 配置一个连接在池中最大生存的时间，单位是毫秒
maxEvictableIdleTimeMillis: 900000
# 配置检测连接是否有效
validationQuery: SELECT 1 FROM DUAL
testWhileIdle: true
testOnBorrow: false
testOnReturn: false
druid:
webStatFilter:
enabled: true
statViewServlet:
enabled: true
# 设置白名单，不填则允许所有访问
allow:
url-pattern: /druid/*
# 控制台管理用户名和密码
login-username: javaboy
login-password: 123456
filter:
stat:
enabled: true
# 慢SQL记录
log-slow-sql: true
slow-sql-millis: 1000
merge-sql: true
wall:
config:
multi-statement-allow: true
都是 Druid 的常规配置，也没啥好说的，唯一需要注意的是我们整个配置文件的格式。ds 里边配置我们的所有数据源，每个数据源都有一个名字，master 是默认数据源的名字，不可修改，其他数据源都可以自定义名字。最后面我们还配置了 Druid 的监控功能，如果小伙伴们还不懂 Druid 的监控功能，可以查看Spring Boot 如何监控 SQL 运行情况?。
不过小伙伴们知道，YAML 配置不像 properties 配置可以通过 @PropertySource 注解加载自定义的配置文件，YAML 配置没有类似的加载机制。不过工具是死的人是活的，我们可以利用 Spring Boot 的 profile 机制来加载这个自定义的 application-druid.yaml 配置文件，具体做法就是在 application.yaml 中加一行配置，如下：
spring:
profiles:
active: druid
接下来我们还需要提供一个配置类，将这个配置文件的内容加载到配置类中，如下：
@ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource")
public class DruidProperties {
private int initialSize;
private int minIdle;
private int maxActive;
private int maxWait;
private int timeBetweenEvictionRunsMillis;
private int minEvictableIdleTimeMillis;
private int maxEvictableIdleTimeMillis;
private String validationQuery;
private boolean testWhileIdle;
private boolean testOnBorrow;
private boolean testOnReturn;
private Map<String, Map<String, String>> ds;
public DruidDataSource dataSource(DruidDataSource datasource) {
/** 配置初始化大小、最小、最大 */
datasource.setInitialSize(initialSize);
datasource.setMaxActive(maxActive);
datasource.setMinIdle(minIdle);
/** 配置获取连接等待超时的时间 */
datasource.setMaxWait(maxWait);
/** 配置间隔多久才进行一次检测，检测需要关闭的空闲连接，单位是毫秒 */
datasource.setTimeBetweenEvictionRunsMillis(timeBetweenEvictionRunsMillis);
/** 配置一个连接在池中最小、最大生存的时间，单位是毫秒 */
datasource.setMinEvictableIdleTimeMillis(minEvictableIdleTimeMillis);
datasource.setMaxEvictableIdleTimeMillis(maxEvictableIdleTimeMillis);
/**
* 用来检测连接是否有效的sql，要求是一个查询语句，常用select 'x'。如果validationQuery为null，testOnBorrow、testOnReturn、testWhileIdle都不会起作用。
*/
datasource.setValidationQuery(validationQuery);
/** 建议配置为true，不影响性能，并且保证安全性。申请连接的时候检测，如果空闲时间大于timeBetweenEvictionRunsMillis，执行validationQuery检测连接是否有效。 */
datasource.setTestWhileIdle(testWhileIdle);
/** 申请连接时执行validationQuery检测连接是否有效，做了这个配置会降低性能。 */
datasource.setTestOnBorrow(testOnBorrow);
/** 归还连接时执行validationQuery检测连接是否有效，做了这个配置会降低性能。 */
datasource.setTestOnReturn(testOnReturn);
return datasource;
}
public int getInitialSize() {
return initialSize;
}
public void setInitialSize(int initialSize) {
this.initialSize = initialSize;
}
public int getMinIdle() {
return minIdle;
}
public void setMinIdle(int minIdle) {
this.minIdle = minIdle;
}
public int getMaxActive() {
return maxActive;
}
public void setMaxActive(int maxActive) {
this.maxActive = maxActive;
}
public int getMaxWait() {
return maxWait;
}
public void setMaxWait(int maxWait) {
this.maxWait = maxWait;
}
public int getTimeBetweenEvictionRunsMillis() {
return timeBetweenEvictionRunsMillis;
}
public void setTimeBetweenEvictionRunsMillis(int timeBetweenEvictionRunsMillis) {
this.timeBetweenEvictionRunsMillis = timeBetweenEvictionRunsMillis;
}
public int getMinEvictableIdleTimeMillis() {
return minEvictableIdleTimeMillis;
}
public void setMinEvictableIdleTimeMillis(int minEvictableIdleTimeMillis) {
this.minEvictableIdleTimeMillis = minEvictableIdleTimeMillis;
}
public int getMaxEvictableIdleTimeMillis() {
return maxEvictableIdleTimeMillis;
}
public void setMaxEvictableIdleTimeMillis(int maxEvictableIdleTimeMillis) {
this.maxEvictableIdleTimeMillis = maxEvictableIdleTimeMillis;
}
public String getValidationQuery() {
return validationQuery;
}
public void setValidationQuery(String validationQuery) {
this.validationQuery = validationQuery;
}
public boolean isTestWhileIdle() {
return testWhileIdle;
}
public void setTestWhileIdle(boolean testWhileIdle) {
this.testWhileIdle = testWhileIdle;
}
public boolean isTestOnBorrow() {
return testOnBorrow;
}
public void setTestOnBorrow(boolean testOnBorrow) {
this.testOnBorrow = testOnBorrow;
}
public boolean isTestOnReturn() {
return testOnReturn;
}
public void setTestOnReturn(boolean testOnReturn) {
this.testOnReturn = testOnReturn;
}
public Map<String, Map<String, String>> getDs() {
return ds;
}
public void setDs(Map<String, Map<String, String>> ds) {
this.ds = ds;
}
}
这个配置类没啥好说的，我们配置的多个数据源我将之读取到了一个名为 ds 的 Map 中，将来就根据这个 Map 中的数据来构造数据源。
- 加载数据
源接下来我们要根据配置文件来加载数据源。加载方式如下：
public interface DynamicDataSourceProvider {
String DEFAULT_DATASOURCE = "master";
/**
* 加载所有的数据源
* @return
*/
Map<String, DataSource> loadDataSources();
}
@Configuration
@EnableConfigurationProperties(DruidProperties.class)
public class YamlDynamicDataSourceProvider implements DynamicDataSourceProvider {
@Autowired
DruidProperties druidProperties;
@Override
public Map<String, DataSource> loadDataSources() {
Map<String, DataSource> ds = new HashMap<>(druidProperties.getDs().size());
try {
Map<String, Map<String, String>> map = druidProperties.getDs();
Set<String> keySet = map.keySet();
for (String s : keySet) {
DruidDataSource dataSource = (DruidDataSource) DruidDataSourceFactory.createDataSource(map.get(s));
ds.put(s, druidProperties.dataSource(dataSource));
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return ds;
}
}
加载的核心工作在 YamlDynamicDataSourceProvider 类中完成的。该类中有一个 loadDataSources 方法表示读取所有的数据源对象。数据源的相关属性都在 druidProperties 对象中，我们先根据基本的数据库连接信息创建一个 DataSource 对象，然后再调用 druidProperties#dataSource 方法为这些数据源连接池配置其他的属性(最大连接数、最小空闲数等)，最后，以 key-value 的形式将数据源存入一个 Map 集合中，每一个数据源的 key 就是你在 YAML 中配置的数据源名称。
- 数据源切换
对于当前数据库操作使用哪个数据源?我们有很多种不同的设置方案，当然最为省事的办法是把当前使用的数据源信息存入到 ThreadLocal 中，ThreadLocal 的特点，简单说就是在哪个线程中存入的数据，在哪个线程才能取出来，换一个线程就取不出来了，这样可以确保多线程环境下的数据安全。
先来一个简单的工具类，如下：
public class DynamicDataSourceContextHolder {
public static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(DynamicDataSourceContextHolder.class);
/**
* 使用ThreadLocal维护变量，ThreadLocal为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本，
* 所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会影响其它线程所对应的副本。
*/
private static final ThreadLocal<String> CONTEXT_HOLDER = new ThreadLocal<>();
/**
* 设置数据源的变量
*/
public static void setDataSourceType(String dsType) {
log.info("切换到{}数据源", dsType);
CONTEXT_HOLDER.set(dsType);
}
/**
* 获得数据源的变量
*/
public static String getDataSourceType() {
return CONTEXT_HOLDER.get();
}
/**
* 清空数据源变量
*/
public static void clearDataSourceType() {
CONTEXT_HOLDER.remove();
}
}
接下来我们自定义一个注解用来标记当前的数据源，如下：
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
public @interface DataSource {
String dataSourceName() default DynamicDataSourceProvider.DEFAULT_DATASOURCE;
@AliasFor("dataSourceName")
String value() default DynamicDataSourceProvider.DEFAULT_DATASOURCE;
}
这个注解将来加在 Service 层的方法上，使用该注解的时候，需要指定一个数据源名称，不指定的话，默认就使用 master 作为数据源。
我们还需要通过 AOP 来解析当前的自定义注解，如下：
@Aspect
@Order(1)
@Component
public class DataSourceAspect {
@Pointcut("@annotation(org.javaboy.demo.annotation.DataSource)"
+ "|| @within(org.javaboy.demo.annotation.DataSource)")
public void dsPc() {
}
@Around("dsPc()")
public Object around(ProceedingJoinPoint point) throws Throwable {
DataSource dataSource = getDataSource(point);
if (Objects.nonNull(dataSource)) {
DynamicDataSourceContextHolder.setDataSourceType(dataSource.dataSourceName());
}
try {
return point.proceed();
} finally {
// 销毁数据源 在执行方法之后
DynamicDataSourceContextHolder.clearDataSourceType();
}
}
/**
* 获取需要切换的数据源
*/
public DataSource getDataSource(ProceedingJoinPoint point) {
MethodSignature signature = (MethodSignature) point.getSignature();
DataSource dataSource = AnnotationUtils.findAnnotation(signature.getMethod(), DataSource.class);
if (Objects.nonNull(dataSource)) {
return dataSource;
}
return AnnotationUtils.findAnnotation(signature.getDeclaringType(), DataSource.class);
}
}
首先，我们在 dsPc() 方法上定义了切点，我们拦截下所有带有 @DataSource 注解的方法，同时由于该注解也可以加在类上，如果该注解加在类上，就表示类中的所有方法都使用该数据源。
接下来我们定义了一个环绕通知，首先根据当前的切点，调用 getDataSource 方法获取到 @DataSource 注解，这个注解可能来自方法上也可能来自类上，方法上的优先级高于类上的优先级。如果拿到的注解不为空，则我们在 DynamicDataSourceContextHolder 中设置当前的数据源名称，设置完成后进行方法的调用;如果拿到的注解为空，那么就直接进行方法的调用，不再设置数据源了(将来会自动使用默认的数据源)。最后记得方法调用完成后，从 ThreadLocal 中移除数据源。
- 定义动态数据源
接下来我们来自定义一个动态数据源：
public class DynamicDataSource extends AbstractRoutingDataSource {
DynamicDataSourceProvider dynamicDataSourceProvider;
public DynamicDataSource(DynamicDataSourceProvider dynamicDataSourceProvider) {
this.dynamicDataSourceProvider = dynamicDataSourceProvider;
Map<Object, Object> targetDataSources = new HashMap<>(dynamicDataSourceProvider.loadDataSources());
super.setTargetDataSources(targetDataSources);
super.setDefaultTargetDataSource(dynamicDataSourceProvider.loadDataSources().get(DynamicDataSourceProvider.DEFAULT_DATASOURCE));
super.afterPropertiesSet();
}
@Override
protected Object determineCurrentLookupKey() {
String dataSourceType = DynamicDataSourceContextHolder.getDataSourceType();
return dataSourceType;
}
}
这就是我们文章开头所说的 AbstractRoutingDataSource 了，该类有一个方法名为 determineCurrentLookupKey，当需要使用数据源的时候，系统会自动调用该方法，获取当前数据源的标记，如 master 或者 slave 或者其他，拿到标记之后，就可以据此获取到一个数据源了。
当我们配置 DynamicDataSource 的时候，需要配置两个关键的参数，一个是 setTargetDataSources，这个就是当前所有的数据源，把当前所有的数据源都告诉给 AbstractRoutingDataSource，这些数据源都是 key-value 的形式(将来根据 determineCurrentLookupKey 方法返回的 key 就可以获取到具体的数据源了);另一个方法是 setDefaultTargetDataSource，这个就是默认的数据源，当我们执行一个数据库操作的时候，如果没有指定数据源(例如 Service 层的方法没有加 @DataSource 注解)，那么默认就使用这个数据源。
最后，再将这个 bean 注册到 Spring 容器中，如下：
@Configuration
public class DruidAutoConfiguration {
@Autowired
DynamicDataSourceProvider dynamicDataSourceProvider;
@Bean
DynamicDataSource dynamicDataSource() {
return new DynamicDataSource(dynamicDataSourceProvider);
}
/**
* 去除数据源监控页面的广告
*
* @param properties
* @return
*/
@Bean
@ConditionalOnProperty(name = "spring.datasource.druid.statViewServlet.enabled", havingValue = "true")
public FilterRegistrationBean removeDruidFilterRegistrationBean(DruidStatProperties properties) {
// 获取web监控页面的参数
DruidStatProperties.StatViewServlet config = properties.getStatViewServlet();
// 提取common.js的配置路径
String pattern = config.getUrlPattern() != null ? config.getUrlPattern() : "/druid/*";
String commonJsPattern = pattern.replaceAll("\\*", "js/common.js");
// 创建filter进行过滤
Filter filter = new Filter() {
@Override
public void init(javax.servlet.FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
}
@Override
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
throws IOException, ServletException {
String text = Utils.readFromResource("support/http/resources/js/common.js");
text = text.replace("this.buildFooter();", "");
response.getWriter().write(text);
}
@Override
public void destroy() {
}
};
FilterRegistrationBean registrationBean = new FilterRegistrationBean();
registrationBean.setFilter(filter);
registrationBean.addUrlPatterns(commonJsPattern);
return registrationBean;
}
}
下面，我们还配置了一个过滤器，这个过滤器的目的是去除 Druid 监控页面的阿里广告。
- 测试
好啦，大功告成，我们再来测试一下，写一个 UserMapper：
@Mapper
public interface UserMapper {
@Select("select count(*) from user")
Integer count();
}
一个很简单的数据库查询操作。
再来一个 service：
@Service
public class UserService {
@Autowired
UserMapper userMapper;
@DataSource("master")
public Integer master() {
return userMapper.count();
}
@DataSource("slave")
public Integer slave() {
return userMapper.count();
}
}
通过 @DataSource 注解来指定具体操作的数据源，如果没有使用该注解指定，默认就使用 master 数据源。
最后去单元测试中测一下，如下：
@SpringBootTest
class DynamicDatasourceDemoApplicationTests {
@Autowired
UserService userService;
@Test
void contextLoads() {
System.out.println("userService.master() = " + userService.master());
System.out.println("userService.slave() = " + userService.slave());
}
}
由于我这里 master 和 slave 分别对应了不同的库，这里查询会展示出不同的结果。
