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基于 SpringBoot，来实现MySQL读写分离技术

發(fā)布時間：2025/3/20 数据库 15 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了基于 SpringBoot，来实现MySQL读写分离技术小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.

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作者：Yrion

cnblogs.com/wyq178/p/13352707.html

前言

首先思考一個問題:在高并發(fā)的場景中,關(guān)于數(shù)據(jù)庫都有哪些優(yōu)化的手段？常用的有以下的實現(xiàn)方法:讀寫分離、加緩存、主從架構(gòu)集群、分庫分表等，在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中,大部分都是讀多寫少的場景,設(shè)置兩個庫,主庫和讀庫。

主庫的職能是負(fù)責(zé)寫,從庫主要是負(fù)責(zé)讀,可以建立讀庫集群,通過讀寫職能在數(shù)據(jù)源上的隔離達(dá)到減少讀寫沖突、 釋壓數(shù)據(jù)庫負(fù)載、保護數(shù)據(jù)庫的目的。在實際的使用中,凡是涉及到寫的部分直接切換到主庫，讀的部分直接切換到讀庫，這就是典型的讀寫分離技術(shù)。本篇博文將聚焦讀寫分離,探討如何實現(xiàn)它。

主從同步的局限性：這里分為主數(shù)據(jù)庫和從數(shù)據(jù)庫,主數(shù)據(jù)庫和從數(shù)據(jù)庫保持?jǐn)?shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的一致,主庫負(fù)責(zé)寫,當(dāng)寫入數(shù)據(jù)的時候,會自動同步數(shù)據(jù)到從數(shù)據(jù)庫；從數(shù)據(jù)庫負(fù)責(zé)讀,當(dāng)讀請求來的時候,直接從讀庫讀取數(shù)據(jù),主數(shù)據(jù)庫會自動進行數(shù)據(jù)復(fù)制到從數(shù)據(jù)庫中。不過本篇博客不介紹這部分配置的知識,因為它更偏運維工作一點。

這里涉及到一個問題:主從復(fù)制的延遲問題,當(dāng)寫入到主數(shù)據(jù)庫的過程中,突然來了一個讀請求,而此時數(shù)據(jù)還沒有完全同步,就會出現(xiàn)讀請求的數(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單的就是將讀請求暫時指向主庫,但是同時也失去了主從分離的部分意義。也就是說在嚴(yán)格意義上的數(shù)據(jù)一致性場景中,讀寫分離并非是完全適合的,注意更新的時效性是讀寫分離使用的缺點。

好了,這部分只是了解,接下來我們看下具體如何通過 java 代碼來實現(xiàn)讀寫分離:

該項目需要引入如下依賴：springBoot、spring-aop、spring-jdbc、aspectjweaver 等

一: 主從數(shù)據(jù)源的配置

我們需要配置主從數(shù)據(jù)庫,主從數(shù)據(jù)庫的配置一般都是寫在配置文件里面。通過@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,主庫我們都是注為 master,從庫注為 slave。

本項目采用了阿里的 druid 數(shù)據(jù)庫連接池,使用 build 建造者模式創(chuàng)建 DataSource 對象,DataSource 就是代碼層面抽象出來的數(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*/@Bean@ConfigurationProperties(prefix?=?"spring.datasource.master")public?DataSource?master()?{return?DruidDataSourceBuilder.create().build();}/***?從庫*/@Bean@ConfigurationProperties(prefix?=?"spring.datasource.slave")public?DataSource?slaver()?{return?DruidDataSourceBuilder.create().build();}/***?實例化數(shù)據(jù)源路由*/@Beanpublic?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*/@Beanpublic?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*/@Beanpublic?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;} }

二: 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,實現(xiàn)動態(tài)路由的數(shù)據(jù)源，在每次數(shù)據(jù)庫查詢操作前執(zhí)行它的抽象方法 determineCurrentLookupKey() 決定使用哪個數(shù)據(jù)源。

為了能有一個全局的數(shù)據(jù)源管理器,此時我們需要引入 DataSourceContextHolder 這個數(shù)據(jù)庫上下文管理器,可以理解為全局的變量,隨時可取(見下面詳細(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,因此在動態(tài)切換數(shù)據(jù)源的時候注解*?應(yīng)該給DataSourceContextHolder設(shè)值**?@return*/@Overrideprotected?Object?determineCurrentLookupKey()?{return?DataSourceContextHolder.get();} }

三：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取到當(dāng)前的數(shù)據(jù)源,它主要利用 ThreadLocal 封裝,因為 ThreadLocal 是線程隔離的,天然具有線程安全的優(yōu)勢。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,因為 ThreadLocal 的 key 是 weakReference 是有內(nèi)存泄漏風(fēng)險的,通過 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();} }

四：切換注解和 Aop 配置

首先我們來定義一個@DataSourceSwitcher 注解,擁有兩個屬性 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,也沒必要放在類上,因為我們在進行數(shù)據(jù)源切換的時候肯定是方法操作),該注解的主要作用就是進行數(shù)據(jù)源的切換,在 dao 層進行操作數(shù)據(jù)庫的時候,可以在方法上注明表示的是當(dāng)前使用哪個數(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();}}

五：用法以及測試

在配置好了讀寫分離之后,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;在需要 update 或者 insert 的時候使用@DataSourceSwitcher(DataSourceEnum.MASTER)表示接下來將會走寫庫。

其實還有一種更為自動的寫法,可以根據(jù)方法的前綴來配置 AOP 自動切換數(shù)據(jù)源,比如 update、insert、fresh 等前綴的方法名一律自動設(shè)置為寫庫,select、get、query 等前綴的方法名一律配置為讀庫,這是一種更為自動的配置寫法。缺點就是方法名需要按照 aop 配置的嚴(yán)格來定義,否則就會失效

@Service public?class?OrderService?{@Resourceprivate?OrderMapper?orderMapper;/***?讀操作**?@param?orderId*?@return*/@DataSourceSwitcher(DataSourceEnum.SLAVE)public?List<Order>?getOrder(String?orderId)?{return?orderMapper.listOrders(orderId);}/***?寫操作**?@param?orderId*?@return*/@DataSourceSwitcher(DataSourceEnum.MASTER)public?List<Order>?insertOrder(Long?orderId)?{Order?order?=?new?Order();order.setOrderId(orderId);return?orderMapper.saveOrder(order);} }

六：總結(jié)

圖片

上面是基本流程簡圖,本篇博客介紹了如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫讀寫分離,注意讀寫分離的核心點就是數(shù)據(jù)路由,需要繼承 AbstractRoutingDataSource,復(fù)寫它的 determineCurrentLookupKey 方法,同時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)庫讀寫分離就完美實現(xiàn)了。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的基于 SpringBoot，来实现MySQL读写分离技术的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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