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Spring Boot + MyBatis-Plus 实现 MySQL 主从复制动态数据源切换

2024-02-17 21:29:16 发布   28 浏览  
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MySQL 主从复制是一种常见的数据库架构，它可以提高数据库的性能和可用性。动态数据源切换则可以根据业务需求，在不同场景下使用不同的数据源，比如在读多写少的场景下，可以通过切换到从库来分担主库的压力。

在本文中，我们将介绍如何在 Spring Boot 中实现 MySQL 动态数据源切换，使用 MyBatis-Plus 进行数据库操作

那么接下来我们开始项目实现，项目结构如下

前备：可以提前导入sql

create table tb_tutorial
(
    id          bigint auto_increment comment '主键ID'
        primary key,
    title       varchar(40) null comment '标题',
    description varchar(30) null comment '描述',
    published   tinyint     null comment '1 表示发布 0 表示未发布'
);

-- 在从库进行数据添加
INSERT INTO user_db.tb_tutorial
(id, title, description, published)
VALUES(1758812356898889, 'savle', 'savle', 1);

1.引入依赖

在项目的的pom.xml文件中引入Spring Boot和MyBatis-Plus的相关依赖



    4.0.0

    
        spring-boot-starter-parent
        org.springframework.boot
        2.7.15
    

    com.zbbmeta
    spring-boot-dynamic-master-slave
    1.0-SNAPSHOT

    
        11
        11
    

    
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-web
        

        
            mysql
            mysql-connector-java
            8.0.30
        

        
            com.baomidou
            mybatis-plus-boot-starter
            3.5.3
        

        
            cn.hutool
            hutool-all
            5.8.20
        

        
            org.projectlombok
            lombok
        


        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-aop
        

    
    
        
            
                org.springframework.boot
                spring-boot-maven-plugin
                
                    
                        
                            org.projectlombok
                            lombok

2. 配置数据源

在application.yml文件中配置主从数据源信息。注意这里我们要搭建主从数据库，本文只是在一个mysql实例中创建两个库，里面存在相同表
正确应该是两个不同的mysql实例，作者暂时没有环境

server:
  port: 8082

spring:
  datasource:
    master:
      username: root
      password: root
      url: jdbc:mysql://localhost:3306/webapi?useUnicode=true&characterEncoding=utf8
      driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    slave:
      username: root
      password: root
      url: jdbc:mysql://localhost:3306/user_db?useUnicode=true&characterEncoding=utf8
      driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver


mybatis-plus:
  mapper-locations: classpath*:/mapper/**/*.xml

3. 创建DatabaseType 枚举类型

创建DatabaseType 枚举类型,用于切换数据源时，确定连接的是那个数据源

在com.zbbmeta.config包下创建DatabaseType枚举类型

// 定义一个枚举类型 DatabaseType，表示系统中的数据库类型
public enum DatabaseType {
    MASTER,  // 主数据库类型
    SLAVE    // 从数据库类型
}

4. 配置数据源上下文

在com.zbbmeta.holder包下创建一个DataSourceContextHolder类用于保存和获取当前线程使用的数据源类型

public class DatabaseContextHolder {

    private static final ThreadLocal contextHolder = new ThreadLocal();

    public static void setDatabaseType(DatabaseType databaseType) {
        contextHolder.set(databaseType);
    }

    public static DatabaseType getDatabaseType() {
        return contextHolder.get();
    }

    public static void clearDatabaseType() {
        contextHolder.remove();
    }
}

5. 配置动态数据源

我们创建了一个 DynamicDataSource 类，继承 AbstractRoutingDataSource，用于实现动态数据源的切换。

AbstractRoutingDataSource 是 Spring Framework 提供的一个抽象数据源类，用于实现动态数据源切换。它允许应用程序在运行时动态地切换到不同的数据源，从而支持多数据源的场景，比如数据库读写分离、主从复制等

AbstractRoutingDataSource介绍：

  • 动态数据源切换： AbstractRoutingDataSource 的核心思想是根据某个键值（lookup key）来决定使用哪个具体的数据源。这个键值是通过 determineCurrentLookupKey() 方法提供

  • 抽象类： AbstractRoutingDataSource 是一个抽象类，它提供了模板方法 determineCurrentLookupKey()，需要由子类实现

  • 实现 javax.sql.DataSource 接口： AbstractRoutingDataSource 实现了 javax.sql.DataSource 接口，因此可以像常规数据源一样被用于与数据库的交互。

  • 在 Spring 配置中使用： 在 Spring 的配置中，我们可以将 AbstractRoutingDataSource 配置为数据源 bean，并将真实的数据源作为其目标数据源。在需要切换数据源的时候，调用 determineCurrentLookupKey() 方法，它将返回用于切换数据源的键值。

在com.zbbmeta.config包下创建DynamicDataSource类

public class DynamicDataSource extends AbstractRoutingDataSource {

    @Override
    protected Object determineCurrentLookupKey() {
        // 从数据源上下文获取数据源类型
        return DataSourceContextHolder.getDataSourceType();
    }
}

DynamicDataSource类中重写determineCurrentLookupKey()方法： 在这个方法中，我们通过调用 DataSourceContextHolder.getDataSourceType() 来获取当前线程持有的数据源类型。这个方法的返回值将被用作数据源的 lookup key，从而实现动态切换。

6. 添加DataSource注解类

在·com.zbbmeta.annotation包下创建DataSource注解类，这是一个自定义注解，用于标记在类或方法上，以指定数据源的类型。下面是对这段代码的注解说明

@Target({ ElementType.METHOD, ElementType.TYPE })
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface DataSource {

    // 默认是从数据库
    DatabaseType type() default DatabaseType.SLAVE;

}

注解说明：

  • @interface DataSource： 这是一个注解的声明，用于创建名为 DataSource 的自定义注解。

  • @Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})： @Target 注解表示此注解可以用于类和方法。在这里，DataSource 注解可以标注在类和方法上。

  • @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)： @Retention 注解表示这个注解的生命周期，即在运行时仍然可用。这是因为我们希望在运行时通过反射获取注解信息。

  • DatabaseType type() default DatabaseType.SLAVE： 这是 DataSource 注解的一个成员变量。它是一个枚举类型的变量，表示数据库类型，默认值为 SLAVE。通过这个成员变量，我们可以在使用 DataSource 注解时指定使用的数据源类型

7. 配置数据源切换切面

在com.zbbmeta.aspect报下创建一个切面类DataSourceAspect，用于在执行数据库操作前动态切换数据源。

@Aspect
@Component
@EnableAspectJAutoProxy
public class DataSourceAspect {
// 定义切点，匹配使用了 @DataSource 注解的方法
    @Pointcut("@annotation(com.zbbmeta.annotation.DataSource)")
    public void dataSourcePointCut() {}

    // 环绕通知，在方法执行前后切换数据源
    @Around("dataSourcePointCut()")
    public Object around(ProceedingJoinPoint point) throws Throwable {
        MethodSignature signature = (MethodSignature) point.getSignature();
        Method method = signature.getMethod();

        // 获取方法上的 @DataSource 注解
        DataSource dataSource = method.getAnnotation(DataSource.class);
        if (dataSource != null) {
            // 切换数据源类型
            DatabaseContextHolder.setDatabaseType(dataSource.type());
        }

        try {
            // 执行目标方法
            return point.proceed();
        } finally {
            // 清除数据源类型，确保线程安全
            DatabaseContextHolder.clearDatabaseType();
        }
    }
}

8. 创建DataSourceConfig

在com.zbbmeta.config包下创建DataSourceConfig,用于配置主从两个数据源

@Configuration
@Data
public class DataSourceConfig {
    @Value("${spring.datasource.master.url}")
    private String dbUrl;
    @Value("${spring.datasource.master.username}")
    private String username;
    @Value("${spring.datasource.master.password}")
    private String password;
    @Value("${spring.datasource.master.driver-class-name}")
    private String driverClassName;


    @Value("${spring.datasource.slave.url}")
    private String slaveDbUrl;
    @Value("${spring.datasource.slave.username}")
    private String slaveUsername;
    @Value("${spring.datasource.slave.password}")
    private String slavePassword;
    @Value("${spring.datasource.slave.driver-class-name}")
    private String slaveDriverClassName;


    @Bean
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource.master")
    public DataSource masterDataSource() {
        return DataSourceBuilder.create()
                .driverClassName(driverClassName)
                .url(dbUrl)
                .username(username)
                .password(password)
                .build();
    }

    @Bean
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource.slave")
    public DataSource slaveDataSource() {

        return DataSourceBuilder.create()
                .driverClassName(slaveDriverClassName)
                .url(slaveDbUrl)
                .username(slaveUsername)
                .password(slavePassword)
                .build();

    }
}

9 创建DataSourceConfig

在com.zbbmeta.config包下创建DynamicDataSourceConfig类中配置MyBatis-Plus的相关内容。

@Configuration
@MapperScan("com.zbbmeta.mapper")
public class DynamicDataSourceConfig {
    @Autowired
    private DataSource masterDataSource;

    @Autowired
    private DataSource slaveDataSource;

    // 配置动态数据源
    @Bean
    @Primary
    public DataSource dynamicDataSource() {
        Map targetDataSources = new HashMap();
        targetDataSources.put(DatabaseType.MASTER, masterDataSource);
        targetDataSources.put(DatabaseType.SLAVE, slaveDataSource);

        DynamicRoutingDataSource dynamicDataSource = new DynamicRoutingDataSource();
        dynamicDataSource.setTargetDataSources(targetDataSources);
        dynamicDataSource.setDefaultTargetDataSource(masterDataSource); // 设置默认数据源
        return dynamicDataSource;
    }

    // 配置 MyBatis 的 SqlSessionFactory
    @Bean
    public SqlSessionFactory sqlSessionFactory(DataSource dynamicDataSource) throws Exception {
        MybatisSqlSessionFactoryBean sessionFactoryBean = new MybatisSqlSessionFactoryBean();
        sessionFactoryBean.setDataSource(dynamicDataSource);

        // 设置要扫描的 mapper 接口和 XML 文件路径
        sessionFactoryBean.setMapperLocations(new PathMatchingResourcePatternResolver().getResources("classpath:mapper/*.xml"));
        sessionFactoryBean.setTypeAliasesPackage("com.zbbmeta.entity");  // 设置实体类包路径

        return sessionFactoryBean.getObject();
    }

    // 配置 MyBatis 的 SqlSessionTemplate
    @Bean
    public SqlSessionTemplate sqlSessionTemplate(SqlSessionFactory sqlSessionFactory) {
        return new SqlSessionTemplate(sqlSessionFactory);
    }
}

10. 测试

使用MybatisX生成代码，并且创建com.zbbmeta.controller包下创建TutorialController类，并且在需要切换数据源的方法上使用 @DataSource 注解，切面将根据该注解的配置在方法执行前后进行数据源切换。

@RestController
public class TutorialController {


    @Autowired
    private TutorialService tutorialService;


    @DataSource
    @GetMapping("/list")
    public List list(){
        return tutorialService.list();

    }

    /**
     *
     * 功能: 在主库创建数据
     * @return {@link Boolean}
     * @author luoheng
     */
    @DataSource(type = DatabaseType.MASTER)
    @GetMapping("/create")
    public Boolean create(){

        Tutorial tutorial = new Tutorial();
        tutorial.setTitle("master");
        tutorial.setDescription("master");

        return tutorialService.save(tutorial);
    }
}

使用测试工具，或者浏览器发送请求。

这里由于主，从没有数据同步，直接请求会没有数据。我们可以手动新增一下测试数据

Get请求：http://localhost:8082/list
返回结果：[{"id":10,"title":"savle","description":"savle","published":1}]


Get请求：http://localhost:8082/create
返回结果：true

这样就可以实现动态数据切换，实现读写分离。但是这个时候会数据库不一致，这里提供一篇文章，来实现主从数据库同步。

实现两个MySQL数据库之间数据同步的方案_两个mysql数据库实时同步-CSDN博客

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