java自定义注解、mybatis 插件 实现数据库 分库分表

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小米粒-biubiubiu 发表于 2020/12/03 01:15:41 2020/12/03
【摘要】 一、自定义注解实现分库 为什么会有数据库切库一说 首先,许多项目都有主库与从库,有的主库后面甚至会有很多个从库,主从库之间的通常同步也很快,这为数据库切库提供了一个基础,因为可以去不同的数据库查询,得到相同的结果(如果不同的数据库是完全不同的,这个不在我们这篇文章讨论的范围之内,那个属于让项目支持多个数据源) 其次,随着项目越来越大、操作的用户越来越多,对数据库的请求操...

一、自定义注解实现分库

为什么会有数据库切库一说

首先,许多项目都有主库与从库,有的主库后面甚至会有很多个从库,主从库之间的通常同步也很快,这为数据库切库提供了一个基础,因为可以去不同的数据库查询,得到相同的结果(如果不同的数据库是完全不同的,这个不在我们这篇文章讨论的范围之内,那个属于让项目支持多个数据源)

其次,随着项目越来越大、操作的用户越来越多,对数据库的请求操作越来越多,很容易想到的是将读写请求分开,将写请求交给主库处理,读请求直接从某个从库读取。这样可以极大的减少大量对主库的请求,提升主库的性能。

接下来具体说一下如何通过自定义注解完成切库(代码使用springboot实现):

第一步、定义我们自己的切库注解类

自定义注解有几点需要注意:

1)@Target 是作用的目标,接口、方法、类、字段、包等等,具体看:ElementType

2)@Retention 是注解存在的范围,RUNTIME代表的是注解会在class字节码文件中存在,在运行时可以通过反射获取到,具体看:RetentionPolicy

3)允许的变量,通常都要给定默认值,比如我们使用一个service时,可以@Service,也可以@Service("xxxx")


  
  1. @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
  2. @Target({
  3. ElementType.METHOD
  4. })
  5. public @interface RoutingDataSource {
  6. String value() default DataSources.MASTER_DB;
  7. }

第二步、定义需要使用的数据库及配置

1、数据库配置:application.properties,这里要注意不同db的前缀区别


  
  1. ## datasource master #
  2. spring.datasource.type=com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
  3. spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
  4. spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/master?characterEncoding=UTF-8
  5. spring.datasource.username=root
  6. spring.datasource.password=466420182
  7. ## datasource slave #
  8. spring.datasourceslave.type=com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
  9. spring.datasourceslave.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
  10. spring.datasourceslave.url=jdbc:mysql://localhost:3306/slave?characterEncoding=UTF-8
  11. spring.datasourceslave.username=root
  12. spring.datasourceslave.password=466420182

2、定义支持的数据源id:


  
  1. public interface DataSources {
  2. String MASTER_DB = "masterDB";
  3. String SLAVE_DB = "slaveDB";
  4. }

3、定义数据库实体类并配置为多数据源的形式

这里不要忽略了通过 MapperScan 指定需要扫描的mybatis的接口类


  
  1. @Configuration
  2. public class DatasourceConfig {
  3. //destroy-method="close"的作用是当数据库连接不使用的时候,就把该连接重新放到数据池中,方便下次使用调用.
  4. @Bean(destroyMethod = "close", name = DataSources.MASTER_DB)
  5. @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource")
  6. public DataSource dataSource() {
  7. return DataSourceBuilder.create().type(DruidDataSource.class).build();
  8. }
  9. @Bean(destroyMethod = "close", name = DataSources.SLAVE_DB)
  10. @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasourceslave")
  11. public DataSource dataSourceSlave() {
  12. return DataSourceBuilder.create().type(DruidDataSource.class).build();
  13. }
  14. }

4、配置成动态数据源:


  
  1. @Configuration
  2. public class MybatisConfig {
  3. @Autowired
  4. @Qualifier(Datasources.MASTER_DB)
  5. private DataSource masterDB;
  6. @Autowired
  7. @Qualifier(DataSources.SLAVE_DB)
  8. private DataSource slaveDB;
  9. /**
  10. * 动态数据源
  11. */
  12. @Bean(name = "dynamicDataSource")
  13. public DataSource dynamicDataSource() {
  14. DynamicDataSource dynamicDataSource = new DynamicDataSource();
  15. // 默认数据源
  16. dynamicDataSource.setDefaultTargetDataSource(masterDB);
  17. // 配置多数据源
  18. Map<Object, Object> dsMap = Maps.newHashMap();
  19. dsMap.put(DataSources.MASTER_DB, masterDB);
  20. dsMap.put(DataSources.SLAVE_DB, slaveDB);
  21. dynamicDataSource.setTargetDataSources(dsMap);
  22. return dynamicDataSource;
  23. }
  24. @Bean
  25. @ConfigurationProperties(prefix = "mybatis")
  26. public SqlSessionFactoryBean sqlSessionFactoryBean() {
  27. SqlSessionFactoryBean sqlSessionFactoryBean = new SqlSessionFactoryBean();
  28. // 配置数据源,此处配置为关键配置,如果没有将 dynamicDataSource 作为数据源则不能实现切换
  29. sqlSessionFactoryBean.setDataSource(dynamicDataSource());
  30. return sqlSessionFactoryBean;
  31. }
  32. }

第三步、使用ThreadLocal安全的管理当前进程使用的数据源连接


  
  1. @Slf4j
  2. public class DataSourceContextHolder {
  3. /**
  4. * 默认数据源
  5. */
  6. public static final String DEFAULT_DATASOURCE = DataSources.MASTER_DB;
  7. private static final ThreadLocal<String> contextHolder = new ThreadLocal<>();
  8. // 设置数据源名
  9. public static void setDB(String dbType) {
  10. log.debug("切换到{}数据源", dbType);
  11. contextHolder.set(dbType);
  12. }
  13. // 获取数据源名
  14. public static String getDB() {
  15. return (contextHolder.get());
  16. }
  17. // 清除数据源名
  18. public static void clearDB() {
  19. contextHolder.remove();
  20. }
  21. }

第四步、通过编写切面,对所有我们自定义切库注解的方法进行拦截,动态的选择数据源

这里是为下一步提供铺垫,动态调整DataSourceContextHolder里存储的值,使用threadLocal来管理是为了避免多线程之间互相影响。

自定义注解,核心的处理就是写处理这个注解的逻辑,然后通过指定的拦截方案根据当前的数据做一些动态的处理。比如Spring提供的@Controller、@Service等注解,都是需要我们在配置文件里配置好需要扫描的路径,然后项目启动时,spring根据配置去指定路径读取这些配置,然后这些类才可以被spring进行管理。

这里不要忽略了默认数据源要选择主库,如果切库出现什么问题,比如配置错误等,可以保证访问主库来得到正确的结果;另外,请求完了不要忘记调用提供的clearDB的操作,防止threadLocal误用带来的内存泄露。


  
  1. @Aspect
  2. @Component
  3. @Slf4j
  4. public class DynamicDataSourceAspect {
  5. @Before("@annotation(RoutingDataSource)")
  6. //注意:这个参数里面要写RoutingDataSource和注解里面名称保持一致,不然会报错
  7. public void beforeSwitchDS(JoinPoint point,RoutingDataSource RoutingDataSource){
  8. //获得当前访问的class
  9. Class<?> className = point.getTarget().getClass();
  10. //获得访问的方法名
  11. String methodName = point.getSignature().getName();
  12. //得到方法的参数的类型
  13. Class[] argClass = ((MethodSignature)point.getSignature()).getParameterTypes();
  14. String dataSource = DataSourceContextHolder.DEFAULT_DATASOURCE;
  15. try {
  16. // 得到访问的方法对象
  17. Method method = className.getMethod(methodName, argClass);
  18. // 判断是否存在@DS注解
  19. if (method.isAnnotationPresent(RoutingDataSource.class)) {
  20. RoutingDataSource annotation = method.getAnnotation(RoutingDataSource.class);
  21. // 取出注解中的数据源名
  22. dataSource = annotation.value();
  23. }
  24. } catch (Exception e) {
  25. log.error("routing datasource exception, " + methodName, e);
  26. }
  27. // 切换数据源
  28. DataSourceContextHolder.setDB(dataSource);
  29. }
  30. @After("@annotation(RoutingDataSource)")
  31. public void afterSwitchDS(JoinPoint point,RoutingDataSource RoutingDataSource){
  32. DataSourceContextHolder.clearDB();
  33. }
  34. }

第五步、动态的取出我们在切面里设置的数据源的字符串即可

这里需要把原理介绍一下,在连接数据库时其实是先选择一个配置好的spring管理的datasource的id,就是我们之前在 DatasourceConfig 类里定义的Datasource实体类的id:masterDB 和 slaveDB。然后根据id去spring的上下文选择配置,进行数据库连接。有兴趣的可以看一下源码。


  
  1. @Slf4j
  2. public class DynamicDataSource extends AbstractRoutingDataSource {
  3. @Override
  4. protected Object determineCurrentLookupKey() {
  5. log.debug("数据源为{}", DataSourceContextHolder.getDB());
  6. return DataSourceContextHolder.getDB();
  7. }
  8. }

第六步、取消自动配置数据源,使用我们这里定义的数据源配置

在SpringBoot启动类上通常直接使用@SpringBootApplication就可以了,这里需要调整为:


  
  1. @SpringBootApplication(exclude = {
  2. DataSourceAutoConfiguration.class
  3. })

使用

如何使用呢,我们简单演示一下:


  
  1. @Service
  2. public class DataSourceRoutingService {
  3. @Resource
  4. private SysUserMapper sysUserMapper;
  5. @RoutingDataSource(DataSources.MASTER_DB) // 这个注解这时是可以省略,因为默认就是访问主库
  6. public SysUser test1(int id) {
  7. return sysUserMapper.selectByPrimaryKey(id);
  8. }
  9. @RoutingDataSource(DataSources.SLAVE_DB)
  10. public SysUser test2(int id) {
  11. return sysUserMapper.selectByPrimaryKey(id);
  12. }
  13. }

如此,数据库切库就OK了。如果你的系统已经有主库、从库之分了,那么赶紧在你的系统里利用起来吧。

扩展

这里呢,还可以支持多个扩展。比如现在一个主库后面有多个从库,在切面拿到需要切换从库时,还可以选择随机选择一个,或者根据类名、方法名或业务配置等选择某一个从库,这样不但可以分担每个从库的压力,也可以有针对性的让指定的读请求打到指定的从库上。如果有多个主库,也可以有更多的选择~

二、多个数据源的轻松支持

前面文章里介绍了 自定义注解完成数据库切库 ,今天接着这个高并发的话题,继续说一下项目里多个数据源的支持。

如何理解支持多个数据源呢?简单的说,就是一个项目里,同时可以访问多个不同的数据库。

实现的原理先交待一下:单个数据源在配置时会绑定一套mybatis配置,多个数据源时,不同的数据源绑定不同的mybatis配置就可以了,简单的思路就是让不同的数据源扫描不同的包,让不同的包下的mapper对应连接不同的数据源去处理逻辑。

场景假设:项目底层有正常业务库和日志库,希望解决的是将项目中的一些日志单独记录到一个库里,比如用户操作记录、产品更新记录等。

说一下为什么会有这个需求:用户操作记录和产品更新记录可能很多,而实际中使用的又很少,就只是在某些页面单独展示一下操作或更新记录,绝大部分时间都在不停的做着插入操作,这时就可以把这种记录放到业务核心库外面。

自己还遇到一个场景,就是底层产品、订单什么的是存在不同的库里的,但是代码重构还没做到产品相关的一个项目、订单相关的一个项目这一步,这时候也可以考虑在一个项目里同时支持多个数据源,订单相关的类操作订单库,产品相关的类操作产品库,前期做好配置就可以了,尽量别去跨库join表,基本什么都不影响。

不多说了,代码走起来 : (依旧使用springboot进行实现)

第一步、定义多个数据源的mybatis配置


  
  1. application.properties
  2. mybatis.mapper-locations=mappers/*.xml
  3. mybatisLog.mapper-locations=mappersLog/*.xml
  4. ## datasource master #
  5. spring.datasource.type=com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
  6. spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
  7. spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/test1?characterEncoding=UTF-8
  8. spring.datasource.username=root
  9. spring.datasource.password=466420182
  10. ## datasource log #
  11. spring.datasourceLog.type=com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
  12. spring.datasourceLog.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
  13. spring.datasourceLog.url=jdbc:mysql://localhost:3306/log?characterEncoding=UTF-8
  14. spring.datasourceLog.username=root
  15. spring.datasourceLog.password=466420182

第二步、定义多个数据源


  
  1. @Configuration
  2. public class DatasourceConfig {
  3. @Bean(destroyMethod = "close", name = DataSources.MASTER_DB)
  4. @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource")
  5. public DataSource dataSource() {
  6. return DataSourceBuilder.create().type(DruidDataSource.class).build();
  7. }
  8. @Bean(destroyMethod = "close", name = DataSources.LOG_DB)
  9. @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasourceLog")
  10. public DataSource dataSourceLog() {
  11. return DataSourceBuilder.create().type(DruidDataSource.class).build();
  12. }
  13. }

第三步、分别配置多个数据源


  
  1. @Configuration
  2. @MapperScan(basePackages = {"com.mmall.practice.dao"})
  3. public class MybatisConfig {
  4. @Autowired
  5. @Qualifier(DataSources.MASTER_DB)
  6. private DataSource masterDB;
  7. @Bean
  8. @Primary
  9. @ConfigurationProperties(prefix = "mybatis")
  10. public SqlSessionFactoryBean sqlSessionFactoryBean() {
  11. SqlSessionFactoryBean sqlSessionFactoryBean = new SqlSessionFactoryBean();
  12. sqlSessionFactoryBean.setDataSource(masterDB);
  13. return sqlSessionFactoryBean;
  14. }
  15. }

  
  1. @Configuration
  2. @MapperScan(basePackages = {"com.mmall.practice.daoLog"}, sqlSessionFactoryRef = "logSqlSessionFactory")
  3. public class MybatisLogConfig {
  4. @Autowired
  5. @Qualifier("logDB")
  6. private DataSource logDB;
  7. @Bean(name = "logSqlSessionFactory")
  8. @ConfigurationProperties(prefix = "mybatisLog")
  9. public SqlSessionFactoryBean sqlSessionFactoryBean() {
  10. SqlSessionFactoryBean sqlSessionFactoryBean = new SqlSessionFactoryBean();
  11. sqlSessionFactoryBean.setDataSource(logDB);
  12. return sqlSessionFactoryBean;
  13. }
  14. }

这里需要注意两个数据源配置的差别,也是支持多数据源的关键

1)Configuration 扫描不同的前缀,取不同包下的sql对应的xml文件

2)SqlSessionFactoryBean 实例化时,默认的额外添加了 @Primary注解

3)MapperScan 扫描的不同的包,如果扫描相同的包也能做,但是还需要做额外的配置,可以自己尝试

4)不同的数据源使用不同的SqlSessionFactoryBean实例

至此,不同包下面的 Mapper.java 文件就可以连接不同的数据源了。这里就不说如何去使用了,和之前正常一样去使用 Mapper.java 就可以了,只是操作的是不同的数据库。

多数据源支持是不是特别简单,赶紧在你的项目里用起来吧~

三 、mybatis 的 分表插件shardbatis 实现 分表

  Mybatis中实现分表,有个很简单的插件,叫shardbatis,使用maven构建的工程,可以在pom.xml中添加依赖性即可:


  
  1. <!-- 分库分表插件 -->
  2. <dependency>
  3. <groupId>org.shardbatis</groupId>
  4. <artifactId>shardbatis</artifactId>
  5. <version>2.0.0B</version>
  6. </dependency>
  7. <!-- sql解析插件 -->
  8. <dependency>
  9. <groupId>net.sf.jsqlparser</groupId>
  10. <artifactId>jsqlparser</artifactId>
  11. <version>0.8.0</version>
  12. </dependency>

 使用方式:shardbatis-2.0.0B.jar中有一个ShardStrategy接口,源码如下:


  
  1. public abstract interface ShardStrategy
  2. {
  3. public abstract String getTargetTableName(String paramString1, Object paramObject, String paramString2);
  4. }

  用户可以自定义实现该接口的getTargetTableName方法,例如按年月分表实现:


  
  1. /**
  2. * 分表策略,自动按当前年月分表
  3. * @author yehx
  4. *
  5. */
  6. public class ShardStrategyByYearMonthImpl implements ShardStrategy {
  7. private static Log log = LogFactory.getLog(ShardStrategyByYearMonthImpl.class);
  8. private static SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyyMM");
  9. /**
  10. * 得到实际表名
  11. * @param baseTableName 逻辑表名,一般是没有前缀或者是后缀的表名
  12. * @param params mybatis执行某个statement时使用的参数
  13. * @param mapperId mybatis配置的statement id
  14. * @return
  15. */
  16. public String getTargetTableName(String baseTableName,Object params, String mapperId) {
  17. return baseTableName +"_" + sdf.format(new Date());
  18. }
  19. }

  按年月分表的实现写好了之后,那这时候就需要配置,哪个mapperId需要按照该策略进行操作,即需要配置shard_config.xml:


  
  1. <shardingConfig>
  2. <!-- ignoreList可选配置 ignoreList配置的mapperId会被分表参加忽略解析,不会对sql进行修改,value可配置多个 -->
  3. <ignoreList>
  4. <value></value>
  5. </ignoreList>
  6. <!-- parseList可选配置 如果配置了parseList,只有在parseList范围内并且不再ignoreList内的sql才会被解析和修改,value可配置多个 -->
  7. <parseList>
  8. <value>com.**.mapper.UserMapper.addUser</value>
  9. </parseList>
  10. <!-- 配置分表策略 -->
  11. <strategy tableName="demo_user"
  12. strategyClass="com.**.splittable.ShardStrategyByDayImpl" />
  13. </shardingConfig>

  那么,如何加载该文件呢,很简单,只需要在mybatis-config.xml文件中增加插件配置即可,配置如下:


  
  1. <configuration>
  2. <!-- 插件配置 -->
  3. <plugins>
  4. <!-- 分表插件配置 -->
  5. <plugin interceptor="com.google.code.shardbatis.plugin.ShardPlugin">
  6. <property name="shardingConfig" value="shard_config.xml"/>
  7. </plugin>
  8. </plugins>
  9. </configuration>

  而mybatis-config.xml文件是在哪加载的呢?是在配置sqlSessionFactory的地方指定的,如用spring的话,则在spring-mybatis.xml中配置:


  
  1. <!-- spring和MyBatis完美整合,不需要mybatis的配置映射文件 -->
  2. <bean id="sqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">
  3. <property name="dataSource" ref="dataSource" />
  4. <!-- mybatis-config配置文件 -->
  5. <property name="configLocation" value="classpath:mybatis-config.xml" />
  6. <!-- 自动扫描mapping.xml文件 -->
  7. <property name="mapperLocations" value="classpath:mapper/*.xml"></property>
  8. </bean>

好了,配置ok,接下来就可以完美地实现分表的需求了!!!

 

文章来源: blog.csdn.net,作者:血煞风雨城2018,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。

原文链接:blog.csdn.net/qq_31905135/article/details/84335496

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