Java开发Spring + mybatis+ mysql实现数据库读写分离

现在大型的电子商务系统，在数据库层面大都采用读写分离技术，就是一个Master数据库，多个Slave数据库。Master库负责数据更新和实时数据查询，Slave库当然负责非实时数据查询。因为在实际的应用中，数据库都是读多写少（读取数据的频率高，更新数据的频率相对较少），而读取数据通常耗时比较长，占用数据库服务器的CPU较多，从而影响用户体验。我们通常的做法就是把查询从主库中抽取出来，采用多个从库，使用负载均衡，减轻每个从库的查询压力。

采用读写分离技术的目标：有效减轻Master库的压力，又可以把用户查询数据的请求分发到不同的Slave库，从而保证系统的健壮性。我们看下采用读写分离的背景。

随着网站的业务不断扩展，数据不断增加，用户越来越多，数据库的压力也就越来越大，采用传统的方式，比如：数据库或者SQL的优化基本已达不到要求，这个时候可以采用读写分离的策略来改变现状。

具体到开发中，如何方便的实现读写分离呢?目前常用的有两种方式：

1 第一种方式是我们最常用的方式，就是定义2个数据库连接，一个是MasterDataSource,另一个是SlaveDataSource。更新数据时我们读取MasterDataSource，查询数据时我们读取SlaveDataSource。这种方式很简单，我就不赘述了。

2 第二种方式动态数据源切换，就是在程序运行时，把数据源动态织入到程序中，从而选择读取主库还是从库。主要使用的技术是：annotation，Spring AOP ，反射。下面会详细的介绍实现方式。

在介绍实现方式之前，我们先准备一些必要的知识，spring 的AbstractRoutingDataSource 类 AbstractRoutingDataSource这个类是spring2.0以后增加的，我们先来看下AbstractRoutingDataSource的定义：

public abstract class AbstractRoutingDataSource extends AbstractDataSource implements InitializingBean {}
AbstractRoutingDataSource继承了AbstractDataSource ，而AbstractDataSource 又是DataSource 的子类。DataSource 是javax.sql 的数据源接口，定义如下：

public interface DataSource extends CommonDataSource,Wrapper {

/**

* <p>Attempts to establish a connection with the data source that

* this <code>DataSource</code> object represents.

* @return a connection to the data source

* @exception SQLException if a database access error occurs

Connection getConnection() throws SQLException;

/**

* <p>Attempts to establish a connection with the data source that

* this <code>DataSource</code> object represents.

* @param username the database user on whose behalf the connection is

* being made

* @param password the user's password

* @return a connection to the data source

* @exception SQLException if a database access error occurs

* @since 1.4

Connection getConnection(String username, String password)

throws SQLException;

}

DataSource 接口定义了2个方法，都是获取数据库连接。我们在看下AbstractRoutingDataSource 如何实现了DataSource接口：

public Connection getConnection() throws SQLException {

return determineTargetDataSource().getConnection();

}

public Connection getConnection(String username, String password) throws SQLException {

return determineTargetDataSource().getConnection(username, password);

}

很显然就是调用自己的determineTargetDataSource() 方法获取到connection。determineTargetDataSource方法定义如下：

protected DataSource determineTargetDataSource() {

Assert.notNull(this.resolvedDataSources, "DataSource router not initialized");

Object lookupKey = determineCurrentLookupKey();

DataSource dataSource = this.resolvedDataSources.get(lookupKey);

if (dataSource == null && (this.lenientFallback || lookupKey == null)) {

dataSource = this.resolvedDefaultDataSource;

}

if (dataSource == null) {

throw new IllegalStateException("Cannot determine target DataSource for lookup key [" + lookupKey + "]");

}

return dataSource;

}

我们最关心的还是下面2句话：

Object lookupKey = determineCurrentLookupKey();
DataSource dataSource = this.resolvedDataSources.get(lookupKey);

determineCurrentLookupKey方法返回lookupKey,resolvedDataSources方法就是根据lookupKey从Map中获得数据源。resolvedDataSources 和determineCurrentLookupKey定义如下：

private Map<Object, DataSource> resolvedDataSources;

protected abstract Object determineCurrentLookupKey()

看到以上定义，我们是不是有点思路了，resolvedDataSources是Map类型，我们可以把MasterDataSource和SlaveDataSource存到Map中，如下：

key　　　　　　　　value

master　　 MasterDataSource

slave SlaveDataSource

我们在写一个类DynamicDataSource 继承AbstractRoutingDataSource，实现其determineCurrentLookupKey() 方法，该方法返回Map的key，master或slave。

好了，说了这么多，有点烦了，下面我们看下怎么实现。上面已经提到了我们要使用的技术，我们先看下annotation的定义：

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

@Target(ElementType.METHOD)

public @interface DataSource {

String value();

}

我们还需要实现spring的抽象类AbstractRoutingDataSource，就是实现determineCurrentLookupKey方法：

public class DynamicDataSource extends AbstractRoutingDataSource {

@Override

protected Object determineCurrentLookupKey() {

// TODO Auto-generated method stub

return DynamicDataSourceHolder.getDataSouce();

}

public class DynamicDataSourceHolder {

public static final ThreadLocal<String> holder = new ThreadLocal<String>();

public static void putDataSource(String name) {

holder.set(name);

}

public static String getDataSouce() {

return holder.get();

}

从DynamicDataSource 的定义看出，他返回的是DynamicDataSourceHolder.getDataSouce()值，我们需要在程序运行时调用DynamicDataSourceHolder.putDataSource()方法，对其赋值。下面是我们实现的核心部分，也就是AOP部分，DataSourceAspect定义如下:

public class DataSourceAspect {

public void before(JoinPoint point)

{

Object target = point.getTarget();

String method = point.getSignature().getName();

Class<?>[] classz = target.getClass().getInterfaces();

Class<?>[] parameterTypes = ((MethodSignature) point.getSignature())

.getMethod().getParameterTypes();

try {

Method m = classz[0].getMethod(method, parameterTypes);

if (m != null && m.isAnnotationPresent(DataSource.class)) {

DataSource data = m

.getAnnotation(DataSource.class);

DynamicDataSourceHolder.putDataSource(data.value());

System.out.println(data.value());

}

} catch (Exception e) {

// TODO: handle exception

}

为了方便测试，我定义了2个数据库，shop模拟Master库，test模拟Slave库，shop和test的表结构一致，但数据不同，数据库配置如下：

<bean id="masterdataSource"

class="org.springframework.jdbc.datasource.DriverManagerDataSource">

</bean>

<bean id="slavedataSource"

class="org.springframework.jdbc.datasource.DriverManagerDataSource">

</bean>

<beans:bean id="dataSource" class="com.air.shop.common.db.DynamicDataSource">

</map>

</property>

</beans:bean>

<bean id="transactionManager"

class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">

</bean>

</bean>

在spring的配置中增加aop配置

<aop:aspectj-autoproxy></aop:aspectj-autoproxy>

<beans:bean id="manyDataSourceAspect" class="com.air.shop.proxy.DataSourceAspect" />

<aop:config>

<aop:aspect id="c" ref="manyDataSourceAspect">

<aop:pointcut id="tx" expression="execution(* com.air.shop.mapper.*.*(..))"/>

<aop:before pointcut-ref="tx" method="before"/>

</aop:aspect>

</aop:config>

下面是MyBatis的UserMapper的定义，为了方便测试，登录读取的是Master库，用户列表读取Slave库：

public interface UserMapper {

@DataSource("master")

public void add(User user);

@DataSource("master")

public void update(User user);

@DataSource("master")

public void delete(int id);

@DataSource("slave")

public User loadbyid(int id);

@DataSource("master")

public User loadbyname(String name);

@DataSource("slave")

public List<User> list();

}

好了，运行我们的Eclipse看看效果，输入用户名admin 登录看看效果

从图中可以看出，登录的用户和用户列表的数据是不同的，也验证了我们的实现，登录读取Master库，用户列表读取Slave库。

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