SpringBoot2+Mybatis多数据源切换和动态增减

MyBatis多数据源切换

项目结构为：

图片.png

项目相关依赖pom.xml：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
    <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>2.0.1</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    <scope>runtime</scope>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.projectlombok</groupId>
    <artifactId>lombok</artifactId>
    <optional>true</optional>
</dependency>

1、配置文件application.yml编辑

spring:
  datasource:
    db1:
      driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
      jdbc-url: jdbc:mysql://localhost:3306/cache?useSSL=FALSE&serverTimezone=UTC
      username: root
      password: root
    db2:
      driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
      jdbc-url: jdbc:mysql://localhost:3306/test?useSSL=FALSE&serverTimezone=UTC
      username: root
      password: root
# 这里不用配置mybatis的xml位置，在mybatis多数据源配置类中进行配置
#mybatis:
#  mapper-locations:
#    - classpath:mapper/db1/*.xml     
#    - classpath:mapper/db2/*.xml

2、创建枚举类DataSourceType

/**
 * @author Hayson
 * @description 列出所有数据源
 */
public enum DataSourceType {
    db1,
    db2
}

3、创建动态数据源上下文

/**
 * @author Hayson
 * @description 动态数据源上下文管理：设置数据源，获取数据源，清除数据源
 */
public class DataSourceContextHolder {
    // 存放当前线程使用的数据源类型
    private static final ThreadLocal<DataSourceType> contextHolder = new ThreadLocal<>();

    // 设置数据源
    public static void setDataSource(DataSourceType type){
        contextHolder.set(type);
    }

    // 获取数据源
    public static DataSourceType getDataSource(){
        return contextHolder.get();
    }

    // 清除数据源
    public static void clearDataSource(){
        contextHolder.remove();
    }
}

4、动态数据源

/**
 * @author Hayson
 * @description 动态数据源，每执行一次数据库，动态获取数据源
 */
public class DynamicDataSource extends AbstractRoutingDataSource {
    @Override
    protected Object determineCurrentLookupKey() {
        return DataSourceContextHolder.getDataSource();
    }
}

5、Mybatis多数据源配置

/**
 * @author Hayson
 * @description
 */
@Configuration
@MapperScan(basePackages = "com.example.multipledatabase.mapper")
public class MybatisConfig {
    @Bean("db1DataSource")
    @Primary
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource.db1")
    public DataSource db1DataSource() {
        DataSource build = DataSourceBuilder.create().build();
        return build;
    }

    @Bean("db2DataSource")
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource.db2")
    public DataSource db2DataSource(){
        return DataSourceBuilder.create().build();
    }

    @Bean
    public DynamicDataSource dataSource(@Qualifier("db1DataSource") DataSource db1DataSource,
                                        @Qualifier("db2DataSource") DataSource db2DataSource) {
        Map<Object, Object> map = new HashMap<>();
        map.put(DataSourceType.db1, db1DataSource);
        map.put(DataSourceType.db2, db2DataSource);

        DynamicDataSource dynamicDataSource = new DynamicDataSource();
        dynamicDataSource.setTargetDataSources(map);
        dynamicDataSource.setDefaultTargetDataSource(db1DataSource);

        return dynamicDataSource;
    }

    @Bean
    public SqlSessionFactory sqlSessionFactory(DynamicDataSource dynamicDataSource) throws Exception {
        SqlSessionFactoryBean factoryBean = new SqlSessionFactoryBean();
        factoryBean.setDataSource(dynamicDataSource);
//        factoryBean.setTypeAliasesPackage();
        // 设置mapper.xml的位置路径
        Resource[] resources = new PathMatchingResourcePatternResolver().getResources("classpath:mapper/*/*.xml");
        factoryBean.setMapperLocations(resources);
        return factoryBean.getObject();
    }

    @Bean
    public PlatformTransactionManager transactionManager(DynamicDataSource dynamicDataSource){
        return new DataSourceTransactionManager(dynamicDataSource);
    }
}

6、自定义注解

/*
 * @author Hayson
 * @description 自定义注解，用于类或方法上，优先级：方法>类
 */
@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface DataSource {
    DataSourceType value() default DataSourceType.db1;
}

7、AOP切面设置数据源

@Slf4j
@Aspect
@Component
public class DataSourceAspect {
    @Before("@annotation(ds)")
    public void beforeDataSource(DataSource ds) {
        DataSourceType value = ds.value();
        DataSourceContextHolder.setDataSource(value);
        log.info("当前使用的数据源为：{}", value);
    }
    @After("@annotation(ds)")
    public void afterDataSource(DataSource ds){
        DataSourceContextHolder.clearDataSource();
    }
}

上面代码完后，即可以在Mybatis的mapper接口方法添加注解

@Repository
public interface GroupMapper {
    @DataSource(value = DataSourceType.db2)
    Map<String, Object> selectGroup();
}

或service方法上添加注解：

@Service
@RequiredArgsConstructor
public class UserService {
    private final UserMapper userMapper;
    private final GroupMapper groupMapper;

    public Map<String, Object> getUser(int id) {
        return userMapper.selectUser(id);
    }

    @DataSource(value = DataSourceType.db2)
    //@Transactional(rollbackFor = Exception.class)  // 如果需要事务，可添加
    public Map<String, Object> getUser2() {
        return groupMapper.selectGroup();
    }
}

上面的多数据源配置和切换已经完成，可实现在service层或mapper接口中添加注解@DataSource指定使用数据源，并且能实现单数据源的事务回滚。

MyBatis运行期动态增减数据源

我们知道，在项目程序启动时，就会加载所有的配置文件信息，就会读取到配置文件中所有的数据源配置，像上面的多数据源，在启动时，就读取了两种数据源配置，在请求执行时，从两个数据源中选择指定一个去连接数据库。

而我目前负责的Bi项目中，就有数据库表中维护了所有客户的数据源，客户通过数据库的数据源连接到客户的数据库进行可视化数据分析。所以便想到通过在程序运行中，通过从数据库中获取数据源后，通过mybatis进行数据查询，避免通过原生JDBC进行查询，也方便SQL的管理。

从上面多数据源配置切换中，知道需要继承AbstractRoutingDataSource类，必须指定一个数据源：

图片

简单分析一下AbstractRoutingDataSource抽象类的部分源码：

public abstract class AbstractRoutingDataSource extends AbstractDataSource implements InitializingBean {
    private Map<Object, Object> targetDataSources;
    private Object defaultTargetDataSource;

    private DataSourceLookup dataSourceLookup = new JndiDataSourceLookup();
    
    private Map<Object, DataSource> resolvedDataSources;
    private DataSource resolvedDefaultDataSource;

    ... // 省略getter/setter

    public void afterPropertiesSet() {
        if (this.targetDataSources == null) {
            throw new IllegalArgumentException("Property 'targetDataSources' is required");
        } else {
            this.resolvedDataSources = new HashMap(this.targetDataSources.size());
            this.targetDataSources.forEach((key, value) -> {
                Object lookupKey = this.resolveSpecifiedLookupKey(key);
                DataSource dataSource = this.resolveSpecifiedDataSource(value);
                this.resolvedDataSources.put(lookupKey, dataSource);
            });
            if (this.defaultTargetDataSource != null) {
                this.resolvedDefaultDataSource = this.resolveSpecifiedDataSource(this.defaultTargetDataSource);
            }

        }
    }

    ... // 省略

    protected DataSource determineTargetDataSource() {
        Assert.notNull(this.resolvedDataSources, "DataSource router not initialized");
        Object lookupKey = this.determineCurrentLookupKey();
        DataSource dataSource = (DataSource)this.resolvedDataSources.get(lookupKey);
        if (dataSource == null && (this.lenientFallback || lookupKey == null)) {
            dataSource = this.resolvedDefaultDataSource;
        }
        ...
    }

    @Nullable
    protected abstract Object determineCurrentLookupKey();
}

对于该抽象类，关注两组变量：

  • Map<Object, Object> targetDataSources和Object defaultTargetDataSource
  • Map<Object, DataSource> resolvedDataSources和DataSource resolvedDefaultDataSource

这两组变量是相互对应的。在熟悉多实例数据源切换代码的不难发现，当有多个数据源的时候，一定要指定一个作为默认的数据源，所以，当同时初始化多个数据源的时候，需要调用setDefaultTargetDataSource方法指定一个作为默认数据源；

我们需要关注的是Map<Object, Object> targetDataSources和Map<Object, DataSource> resolvedDataSources，targetDataSources是暴露给外部程序用来赋值的，而resolvedDataSources是程序内部执行时的依据，因此会有一个赋值的操作，如下图所示：

图片

每次执行时，都会遍历targetDataSources内的所有元素并赋值给resolvedDataSources；这样如果我们在外部程序新增一个新的数据源，都会添加到内部使用，从而实现数据源的动态加载。

该抽象类有一个抽象方法：protected abstract Object determineCurrentLookupKey()，该方法用于指定到底需要使用哪一个数据源：

图片

了解上面两段源码后，可以进行多数据源切换代码改造：

  1. 修改DynamicDataSource：

    public class DynamicDataSource extends AbstractRoutingDataSource {
    private static Map<Object,Object> dataSourceMap=new HashMap<Object, Object>();
    private static DynamicDataSource instance;
    private static byte[] lock=new byte[0];
    
    // 重写setTargetDataSources，通过入参targetDataSources进行数据源的添加
    @Override
    public void setTargetDataSources(Map<Object, Object> targetDataSources) {
        super.setTargetDataSources(targetDataSources);
        dataSourceMap.putAll(targetDataSources);
        super.afterPropertiesSet();
    }

    // 单例模式，保证获取到都是同一个对象，
    public static synchronized DynamicDataSource getInstance(){
        if(instance==null){
            synchronized (lock){
                if(instance==null){
                    instance=new DynamicDataSource();
                }
            }
        }
        return instance;
    }

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

    // 获取到原有的多数据源，并从该数据源基础上添加一个或多个数据源后，
    // 通过上面的setTargetDataSources进行加载
    public Map<Object, Object> getDataSourceMap() {
        return dataSourceMap;
    }
}

  2. 修改数据源类型枚举，之前是如下：

    public enum DataSourceType {
    db1,
    db2
}

    所以多数据源的配置类型指定为DataSourceType：

    • DataSourceContextHolder中

      图片

  • MyBatisDataSourceConfig中

    图片

  • DataSourceAspect中

    图片

    之前使用枚举类型进行配置，因为是固定了只有db1、db2，所以可以统一指定了使用枚举类型，而现在进行动态添加数据源，因为从数据库获取到数据源，以该数据源的id作为数据源的key，所以统一使用String类型的Key。

  • 修改枚举类DataSourceType：

    public enum DataSourceType {
    db1("db1"),
    db2("db2");
    private String db;
    DataSourceType(String db) {
        this.db = db;
    }
    public String getDb() {
        return db;
    }
    public void setDb(String db) {
        this.db = db;
    }
}

  • 修改DataSourceContextHolder，将DataSourceType改为String

    public class DataSourceContextHolder {
    // 存放当前线程使用的数据源类型
    private static final ThreadLocal<String> contextHolder = new ThreadLocal<>();

    // 设置数据源
    public static void setDataSource(String type){
        contextHolder.set(type);
    }

    // 获取数据源
    public static String getDataSource(){
        return contextHolder.get();
    }

    // 清除数据源
    public static void clearDataSource(){
        contextHolder.remove();
    }
}

  • 修改MyBatisDataSourceConfig：

    @Configuration
@MapperScan(basePackages = "com.example.multidatabase2.mapper")
public class MyBatisDataSourceConfig {
  ...
    @Bean
    public DynamicDataSource dataSource(@Qualifier("db1DataSource") DataSource db1DataSource,
                                        @Qualifier("db2DataSource") DataSource db2DataSource) {
        Map<Object, Object> map = new HashMap<>();
        // 添加的key为String类型
        map.put(DataSourceType.db1.getDb(), db1DataSource);
        map.put(DataSourceType.db2.getDb(), db2DataSource);
        // 通过单例获取对象
        DynamicDataSource dynamicDataSource = DynamicDataSource.getInstance();
        dynamicDataSource.setTargetDataSources(map);
        dynamicDataSource.setDefaultTargetDataSource(db1DataSource);

        return dynamicDataSource;
    }
    ...

  • 修改DataSourceAspect

    public class DataSourceAspect {
    @Before("@annotation(ds)")
    public void beforeDataSource(DataSource ds) {
        // 修改为String
        String value = ds.value().getDb();
        DataSourceContextHolder.setDataSource(value);
        log.info("当前使用的数据源为：{}", value);
    }
    ...
}

测试：

@Service
public class StudentService {
    //从db2中获取到drive-class、url、username、password信息
    @DataSource(DataSourceType.db2)
    public int test(String id, String username ){
            // 通过id获取到drive-class、url、username、password
            Map<String, Object> getdb = studentMapper.getdb(id);
        
            // 配置数据源
            HikariDataSource dataSource = new HikariDataSource();
            dataSource.setDriverClassName((String) getdb.get("class_name"));
            dataSource.setJdbcUrl((String)getdb.get("url"));
            dataSource.setUsername((String)getdb.get("username"));
            dataSource.setPassword((String)getdb.get("password"));

            // 添加一个数据源到多数据源中
            DynamicDataSource dynamicDataSource = DynamicDataSource.getInstance();
            Map<Object, Object> dataSourceMap = dynamicDataSource.getDataSourceMap();
            dataSourceMap.put(id, dataSource);
            dynamicDataSource.setTargetDataSources(dataSourceMap);

            // 切换数据源
            DataSourceContextHolder.setDataSource(id);

            // 获取用户信息
            Map<String, Object> map = studentMapper.selectStudent(1);

            // 更新id为1的用户信息
            int i = updateStudent2(username, 1);

            // 使用该数据源后，删除该数据源(如果不在使用)
            DynamicDataSource instance = DynamicDataSource.getInstance();
            Map<Object, Object> dataSourceMap = instance.getDataSourceMap();
            dataSourceMap.remove(id);
            instance.setTargetDataSources(dataSourceMap);
        
            return i;
        }

        public int updateStudent2(String username, int id){
            // 更新用户
            int i = studentMapper.updateStudent(username, id);
            return i;
        }
    }
}

上面就可以通过数据库获取信息进行配置数据源使用，使用后，可以删除。如果需要进行事务管理，可以把updateStudent2方法放在另一个类中，加上注解@Transactional(rollbackFor = Exception.class)即可。

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