java读写分离

怼烎@ 2022-06-06 06:11 214阅读 0赞

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 \{  
  Connection getConnection() throws SQLException;  
  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 = (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;  
\}  
protected abstract Object determineCurrentLookupKey();

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() \{   
return DynamicDataSourceHolder.getDataSource();   
\}  
\}

设置读写库切换

public class DynamicDataSourceHolder \{  
  
  
public static final ThreadLocal<String> holder=new ThreadLocal<String>();  
  
public static void putDataSource(String name)\{  
holder.set(name);  
\}  
  
public static String getDataSource()\{  
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 \{  
private static Logger logger=LogUtils.get();  
public void before(JoinPoint point) \{  
Object target = point.getTarget();  
String method = point.getSignature().getName();  
Class<?>\[\] clazz = target.getClass().getInterfaces();  
Class<?>\[\] parameterTypes = ((MethodSignature) point.getSignature()).getMethod().getParameterTypes();  
try \{  
Method m = clazz\[0\].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) \{  
LogUtils.error(logger, "Mysql读写分离出错,方法-\{\}", method);  
\}  
\}  
  
  
\}

配置数据库

<bean id="masterdataSource"  
class="org.springframework.jdbc.datasource.DriverManagerDataSource">  
<property name="url" value="$\{jdbc.url\}" />  
<property name="username" value="$\{jdbc.username\}" />  
<property name="password" value="$\{jdbc.password\}" />  
<property name="driverClassName" value="$\{jdbc.driver\}" />  
</bean>  
  
  
  
<bean id="slavedataSource"  
class="org.springframework.jdbc.datasource.DriverManagerDataSource">  
<property name="url" value="$\{jdbc2.url\}" />  
<property name="username" value="$\{jdbc2.username\}" />  
<property name="password" value="$\{jdbc2.password\}" />  
<property name="driverClassName" value="$\{jdbc2.driver\}" />  
</bean>  
  
  
  
<beans:bean id="manyDataSourceAspect"  
class="com.changhong.zbcloud.common.mysql.DataSourceAspect" />  
  
<beans:bean id="dataSource"  
class="com.changhong.zbcloud.common.mysql.DynamicDataSource">  
<property name="targetDataSources">  
<map key-type="java.lang.String">  
write  
<entry key="master" value-ref="masterdataSource" />  
read  
<entry key="slave" value-ref="slavedataSource" />  
</map>  
</property>  
<property name="defaultTargetDataSource" ref="masterdataSource" />  
</beans:bean>

在spring的配置中增加aop配置

![9b2c934363dda58e8bdbfeaf7d2d362a.gif][]

<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：

![9b2c934363dda58e8bdbfeaf7d2d362a.gif][]

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();}

[9b2c934363dda58e8bdbfeaf7d2d362a.gif]: /images/20220606/2d9b6e763f9f43ddb8fcb6ec8e9a5b59.png