-     前言     -

首先思考一個(gè)問(wèn)題： 在高并發(fā)的場(chǎng)景中，關(guān)于數(shù)據(jù)庫(kù)都有哪些優(yōu)化的手段？ 常用的實(shí)現(xiàn)方法有以下幾種：讀寫(xiě)分離、加緩存、主從架構(gòu)集群、分庫(kù)分表等，在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，大部分都是讀多寫(xiě)少的場(chǎng)景，設(shè)置兩個(gè)庫(kù)，主庫(kù)和讀庫(kù)。

主庫(kù)的職能是負(fù)責(zé)寫(xiě)，從庫(kù)主要是負(fù)責(zé)讀 ， 可以建立讀庫(kù)集群 ， 通過(guò)讀寫(xiě)職能在數(shù)據(jù)源上的隔離達(dá)到減少讀寫(xiě)沖突、 釋壓數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)載、保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的目的。在實(shí)際的使用中,凡是涉及到寫(xiě)的部分直接切換到主庫(kù)，讀的部分直接切換到讀庫(kù)，這就是典型的讀寫(xiě)分離技術(shù)。本文將聚焦讀寫(xiě)分離，探討如何實(shí)現(xiàn)它。

主從同步的局限性： 這里分為主數(shù)據(jù)庫(kù)和從數(shù)據(jù)庫(kù),主數(shù)據(jù)庫(kù)和從數(shù)據(jù)庫(kù)保持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的一致 ， 主庫(kù)負(fù)責(zé)寫(xiě) ， 當(dāng)寫(xiě)入數(shù)據(jù)的時(shí)候 ， 會(huì)自動(dòng)同步數(shù)據(jù)到從數(shù)據(jù)庫(kù)；從數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)責(zé)讀 ， 當(dāng)讀請(qǐng)求來(lái)的時(shí)候 ， 直接從讀庫(kù)讀取數(shù)據(jù) ， 主數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)制到從數(shù)據(jù)庫(kù)中。不過(guò)本篇博客不介紹這部分配置的知識(shí) ， 因?yàn)樗\(yùn)維工作一點(diǎn)。

這里涉及到一個(gè)問(wèn)題：主從復(fù)制的延遲問(wèn)題。 當(dāng)寫(xiě)入到主數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程中 ， 突然來(lái)了一個(gè)讀請(qǐng)求 ， 而此時(shí)數(shù)據(jù)還沒(méi)有完全同步 ， 就會(huì)出現(xiàn)讀請(qǐng)求的數(shù)據(jù)讀不到或者讀出的數(shù)據(jù)比原始值少的情況。具體的解決方法最簡(jiǎn)單的就是將讀請(qǐng)求暫時(shí)指向主庫(kù) ， 但是同時(shí)也失去了主從分離的部分意義。也就是說(shuō)在嚴(yán)格意義上的數(shù)據(jù)一致性場(chǎng)景中 ， 讀寫(xiě)分離并非是完全適合的 ， 注意更新的時(shí)效性是讀寫(xiě)分離使用的缺點(diǎn)。

好了 ， 這部分只是了解 ， 接下來(lái)我們看下具體如何通過(guò) java 代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)分離:

該項(xiàng)目需要引入如下依賴：SpringBoot、Spring-aop、Spring-jdbc、aspectjweaver 等。

-     主從數(shù)據(jù)源的配置     -

我們需要配置主從數(shù)據(jù)庫(kù) ， 主從數(shù)據(jù)庫(kù)的配置一般都是寫(xiě)在配置文件里面。通過(guò)@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(xiě)入的值注入到具體的代碼配置中 ， 按照習(xí)慣大于約定的原則 ， 主庫(kù)我們都是注為 master ， 從庫(kù)注為 slave。

本項(xiàng)目采用了阿里的 druid 數(shù)據(jù)庫(kù)連接池 ， 使用 build 建造者模式創(chuàng)建 DataSource 對(duì)象 ， DataSource 就是代碼層面抽象出來(lái)的數(shù)據(jù)源 ， 接著需要配置 sessionFactory、sqlTemplate、事務(wù)管理器等：

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

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

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


 /**
  * 實(shí)例化數(shù)據(jù)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();
 }


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


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

-     數(shù)據(jù)源路由的配置     -

路由在主從分離是非常重要的 ， 基本是讀寫(xiě)切換的核心。Spring 提供了 AbstractRoutingDataSource 根據(jù)用戶定義的規(guī)則選擇當(dāng)前的數(shù)據(jù)源 ， 作用就是在執(zhí)行查詢之前 ， 設(shè)置使用的數(shù)據(jù)源 ， 實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)路由的數(shù)據(jù)源，在每次數(shù)據(jù)庫(kù)查詢操作前執(zhí)行它的抽象方法 determineCurrentLookupKey() 決定使用哪個(gè)數(shù)據(jù)源。

為了能有一個(gè)全局的數(shù)據(jù)源管理器，此時(shí)我們需要引入 DataSourceContextHolder 這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)上下文管理器，可以理解為全局的變量 ， 隨時(shí)可取(見(jiàn)下面詳細(xì)介紹) ， 它的主要作用就是保存當(dāng)前的數(shù)據(jù)源：

public class DataSourceRouter extends AbstractRoutingDataSource {

 /**
  * 最終的determineCurrentLookupKey返回的是從DataSourceContextHolder中拿到的,因此在動(dòng)態(tài)切換數(shù)據(jù)源的時(shí)候注解
  * 應(yīng)該給DataSourceContextHolder設(shè)值
  *
  * @return
  */
 @Override
 protected Object determineCurrentLookupKey() {
  return DataSourceContextHolder.get();

 }
}

-     數(shù)據(jù)源上下文環(huán)境     -

數(shù)據(jù)源上下文保存器 ， 便于程序中可以隨時(shí)取到當(dāng)前的數(shù)據(jù)源 ， 它主要利用 ThreadLocal 封裝 ， 因?yàn)?ThreadLocal 是線程隔離的 ， 天然具有線程安全的優(yōu)勢(shì)。這里暴露了 set 和 get、clear 方法 ， set 方法用于賦值當(dāng)前的數(shù)據(jù)源名 ， get 方法用于獲取當(dāng)前的數(shù)據(jù)源名稱 ， clear 方法用于清除 ThreadLocal 中的內(nèi)容 ， 因?yàn)?ThreadLocal 的 key 是 weakReference 是有內(nèi)存泄漏風(fēng)險(xiǎn)的 ， 通過(guò) remove 方法防止內(nèi)存泄漏：

/**
 * 利用ThreadLocal封裝的保存數(shù)據(jù)源上線的上下文context
 */
public class DataSourceContextHolder {

 private static final ThreadLocal<String> 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();
 }
}

-     切換注解和 Aop 配置     -

首先我們來(lái)定義一個(gè)@DataSourceSwitcher 注解 ， 擁有兩個(gè)屬性 ① 當(dāng)前的數(shù)據(jù)源 ② 是否清除當(dāng)前的數(shù)據(jù)源，并且只能放在方法上 ， (不可以放在類上 ， 也沒(méi)必要放在類上 ， 因?yàn)槲覀冊(cè)谶M(jìn)行數(shù)據(jù)源切換的時(shí)候肯定是方法操作) ， 該注解的主要作用就是進(jìn)行數(shù)據(jù)源的切換 ， 在 dao 層進(jìn)行操作數(shù)據(jù)庫(kù)的時(shí)候 ， 可以在方法上注明表示的是當(dāng)前使用哪個(gè)數(shù)據(jù)源：

@DataSourceSwitcher 注解的定義:

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
@Documented
public @interface DataSourceSwitcher {
 /**
  * 默認(rèn)數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)源的值，設(shè)置到 DataSourceContextHolder 中，就實(shí)現(xiàn)了將當(dāng)前方法上配置的數(shù)據(jù)源注入到全局作用域當(dāng)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("數(shù)據(jù)源切換至：{}", dataSourceSwitcher.value().getDataSourceName());
   return pjp.proceed();
  } finally {
   if (clear) {
    DataSourceContextHolder.clear();
   }

  }
 }

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

}

-     用法以及測(cè)試     -

在配置好了讀寫(xiě)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(kù)；在需要 update 或者 insert 的時(shí)候使用@DataSourceSwitcher(DataSourceEnum.MASTER)表示接下來(lái)將會(huì)走寫(xiě)庫(kù)。

其實(shí)還有一種更為自動(dòng)的寫(xiě)法 ， 可以根據(jù)方法的前綴來(lái)配置 AOP 自動(dòng)切換數(shù)據(jù)源,比如 update、insert、fresh 等前綴的方法名一律自動(dòng)設(shè)置為寫(xiě)庫(kù) ， Select、get、query 等前綴的方法名一律配置為讀庫(kù),這是一種更為自動(dòng)的配置寫(xiě)法。缺點(diǎn)就是方法名需要按照 aop 配置的嚴(yán)格來(lái)定義 ， 否則就會(huì)失效：

@Service
public class OrderService {

 @Resource
 private OrderMapper orderMapper;


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

 }

 /**
  * 寫(xiě)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);
 }
}

-     總結(jié)     -

上面是基本流程簡(jiǎn)圖，本文介紹了如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)讀寫(xiě)分離 ， 注意讀寫(xiě)分離的核心點(diǎn)就是數(shù)據(jù)路由 ， 需要繼承 AbstractRoutingDataSource ， 復(fù)寫(xiě)它的 determineCurrentLookupKey 方法 ， 同時(shí)需要注意 全局的上下文管理器 DataSourceContextHolder ， 它是保存數(shù)據(jù)源上下文的主要類 ， 也是路由方法中尋找的數(shù)據(jù)源取值 ， 相當(dāng)于數(shù)據(jù)源的中轉(zhuǎn)站。 再結(jié)合 jdbc-Template 的底層去創(chuàng)建和管理數(shù)據(jù)源、事務(wù)等，我們的數(shù)據(jù)庫(kù)讀寫(xiě)分離就完美實(shí)現(xiàn)了。

到此這篇關(guān)于基于 SpringBoot 實(shí)現(xiàn) MySQL 讀寫(xiě)分離的問(wèn)題的文章就介紹到這了,更多相關(guān)SpringBoot 實(shí)現(xiàn) MySQL 讀寫(xiě)分離內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！