【总结】在SpringBoot项目中如何动态切换数据源、数据库？（可直接CV）

news2024/10/5 13:47:25

注意：文章若有错误的地方，欢迎评论区里面指正 🍭 

前言

本文参考若依源码，介绍了如何在SpringBoot项目中使用AOP和自定义注解实现MySQL主从数据库的动态切换，当从库故障时，能自动切换到主库，确保服务的高可用性。

实现效果：如果服务器搭建的是一主多从多个mysql数据源，主服务器用来读。从服务器用来写。此时你在代码层面用注解指定了一个增删改方法到从数据源，但是碰巧此时从数据源失效了，那么就会自动的切换到其它服务器。

为什么要切换数据源，有哪些应用场景？

动态切换数据源通常是为了满足以下需求：

  1. 读写分离：在数据库架构中，为了提高性能和可用性，常常使用主从复制的方式。主数据库处理写操作，而从数据库处理读操作。动态切换数据源可以在不同的操作中使用不同的数据库，以达到优化性能的目的。

  2. 多租户架构：在SaaS（Software as a Service）应用中，不同的租户可能需要操作不同的数据库。动态数据源允许系统根据租户的身份来切换到对应的数据源。

  3. 分库分表：在处理大规模数据时，可能会采用分库分表的策略来分散数据存储的压力。动态切换数据源可以在执行跨库或跨表操作时，根据需要切换到正确的数据源。

  4. 环境隔离：在开发、测试和生产环境中，可能需要连接到不同的数据库。动态数据源可以在不同环境之间无缝切换，以确保数据的隔离和安全性。

  5. 灵活的数据库管理：在复杂的业务场景下，可能需要根据不同的业务逻辑来选择不同的数据源。动态数据源提供了这种灵活性，允许开发者根据运行时的条件来选择最合适的数据源。

  6. 故障转移和高可用性：当主数据库不可用时，动态切换数据源可以自动或手动切换到备用数据库，以保证服务的连续性和数据的可用性。

如何切换数据源？

SpringBoot版本：3.0.4

jdk版本：JDK17

1.pom文件

<dependency>
      <groupId>org.projectlombok</groupId>
      <artifactId>lombok</artifactId>
    </dependency>
    <!-- aop切面-->
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
    </dependency>
    <!--druid连接池-->
    <dependency>
      <groupId>com.alibaba</groupId>
      <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
      <version>1.2.20</version>
    </dependency>
    <!--mysql驱动-->
    <dependency>
      <groupId>com.mysql</groupId>
      <artifactId>mysql-connector-j</artifactId>
    </dependency>
    <!--MybatisPlus-->
    <dependency>
      <groupId>com.baomidou</groupId>
      <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
      <version>3.5.3.1</version>
    </dependency>

2.配置文件：application.yml、application-druid.yml

application.yml配置文件：

#application.yml

server:
  port: 8000
spring:
  profiles:
    active: druid

 application-druid.yml配置文件：

# 数据源配置
spring:
  datasource:
    type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
    driverClassName: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    druid:
      # 主库数据源
      master:
        url: jdbc:mysql://localhost:3306/study?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&zeroDateTimeBehavior=convertToNull&useSSL=true&serverTimezone=GMT%2B8
        username: root
        password: 123456
      # 从库数据源
      slave:
        # 从数据源开关/默认关闭
        enabled: true
        url: jdbc:mysql://localhost:3306/t_lyj?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&zeroDateTimeBehavior=convertToNull&useSSL=true&serverTimezone=GMT%2B8
        username: root
        password: 123456
      # 初始连接数
      initialSize: 5
      # 最小连接池数量
      minIdle: 10
      # 最大连接池数量
      maxActive: 20
      # 配置获取连接等待超时的时间
      maxWait: 60000
      # 配置连接超时时间
      connectTimeout: 30000
      # 配置网络超时时间
      socketTimeout: 60000
      # 配置间隔多久才进行一次检测，检测需要关闭的空闲连接，单位是毫秒
      timeBetweenEvictionRunsMillis: 60000
      # 配置一个连接在池中最小生存的时间，单位是毫秒
      minEvictableIdleTimeMillis: 300000
      # 配置一个连接在池中最大生存的时间，单位是毫秒
      maxEvictableIdleTimeMillis: 900000

 3、数据源名称枚举DataSourceType

/**
 * 数据源
 * 
 * @author ruoyi
 */
public enum DataSourceType
{
    /**
     * 主库
     */
    MASTER,

    /**
     * 从库
     */
    SLAVE
}

 4、Bean工具类SpringUtils

@Component
public final class SpringUtils implements BeanFactoryPostProcessor, ApplicationContextAware 
{
    /** Spring应用上下文环境 */
    private static ConfigurableListableBeanFactory beanFactory;

    private static ApplicationContext applicationContext;

    @Override
    public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException 
    {
        SpringUtils.beanFactory = beanFactory;
    }

    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException 
    {
        SpringUtils.applicationContext = applicationContext;
    }

    /**
     * 获取对象
     *
     * @param name
     * @return Object 一个以所给名字注册的bean的实例
     * @throws BeansException
     *
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static <T> T getBean(String name) throws BeansException
    {
        return (T) beanFactory.getBean(name);
    }

    /**
     * 获取类型为requiredType的对象
     *
     * @param clz
     * @return
     * @throws BeansException
     *
     */
    public static <T> T getBean(Class<T> clz) throws BeansException
    {
        T result = (T) beanFactory.getBean(clz);
        return result;
    }

    /**
     * 如果BeanFactory包含一个与所给名称匹配的bean定义，则返回true
     *
     * @param name
     * @return boolean
     */
    public static boolean containsBean(String name)
    {
        return beanFactory.containsBean(name);
    }

    /**
     * 判断以给定名字注册的bean定义是一个singleton还是一个prototype。 如果与给定名字相应的bean定义没有被找到，将会抛出一个异常（NoSuchBeanDefinitionException）
     *
     * @param name
     * @return boolean
     * @throws NoSuchBeanDefinitionException
     *
     */
    public static boolean isSingleton(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException
    {
        return beanFactory.isSingleton(name);
    }

    /**
     * @param name
     * @return Class 注册对象的类型
     * @throws NoSuchBeanDefinitionException
     *
     */
    public static Class<?> getType(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException
    {
        return beanFactory.getType(name);
    }

    /**
     * 如果给定的bean名字在bean定义中有别名，则返回这些别名
     *
     * @param name
     * @return
     * @throws NoSuchBeanDefinitionException
     *
     */
    public static String[] getAliases(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException
    {
        return beanFactory.getAliases(name);
    }

    /**
     * 获取aop代理对象
     * 
     * @param invoker
     * @return
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static <T> T getAopProxy(T invoker)
    {
        return (T) AopContext.currentProxy();
    }

    /**
     * 获取当前的环境配置，无配置返回null
     *
     * @return 当前的环境配置
     */
    public static String[] getActiveProfiles()
    {
        return applicationContext.getEnvironment().getActiveProfiles();
    }

    /**
     * 获取当前的环境配置，当有多个环境配置时，只获取第一个
     *
     * @return 当前的环境配置
     */
    public static String getActiveProfile()
    {
        final String[] activeProfiles = getActiveProfiles();
        return StringUtils.isNotEmpty(Arrays.toString(activeProfiles)) ? activeProfiles[0] : null;
    }

    /**
     * 获取配置文件中的值
     *
     * @param key 配置文件的key
     * @return 当前的配置文件的值
     *
     */
    public static String getRequiredProperty(String key)
    {
        return applicationContext.getEnvironment().getRequiredProperty(key);
    }
}

5、多数据源切换注解DataSource

/**
 * 自定义多数据源切换注解
 *
 * 优先级：先方法，后类，如果方法覆盖了类上的数据源类型，以方法的为准，否则以类上的为准
 *
 * @author lyj
 */
@Target({ ElementType.METHOD, ElementType.TYPE })
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
public @interface DataSource
{
    /**
     * 切换数据源名称
     */
    public DataSourceType value() default DataSourceType.MASTER;
}

 6、数据源解析配置类DruidConfig

@Configuration
public class DruidConfig {

    @Bean
    @ConfigurationProperties("spring.datasource.druid.master")
    public DataSource masterDataSource(DruidProperties druidProperties){
        DruidDataSource dataSource = DruidDataSourceBuilder.create().build();
        return druidProperties.dataSource(dataSource);
    }

    @Bean
    @ConfigurationProperties("spring.datasource.druid.slave")
    @ConditionalOnProperty(prefix = "spring.datasource.druid.slave", name = "enabled", havingValue = "true")
    public DataSource slaveDataSource(DruidProperties druidProperties) {
        DruidDataSource dataSource = DruidDataSourceBuilder.create().build();
        return druidProperties.dataSource(dataSource);
    }

    @Bean(name = "dynamicDataSource")
    @Primary
    public DynamicDataSource dataSource(DataSource masterDataSource) {
        Map<Object, Object> targetDataSources = new HashMap<>();
        targetDataSources.put(DataSourceType.MASTER.name(), masterDataSource);
        setDataSource(targetDataSources, DataSourceType.SLAVE.name(), "slaveDataSource");
        return new DynamicDataSource(masterDataSource, targetDataSources);
    }


    /**
     * 设置数据源
     *
     * @param targetDataSources 备选数据源集合
     * @param sourceName 数据源名称
     * @param beanName bean名称
     */
    public void setDataSource(Map<Object, Object> targetDataSources, String sourceName, String beanName) {
        try {
            DataSource dataSource = SpringUtils.getBean(beanName);
            targetDataSources.put(sourceName, dataSource);
        } catch (Exception e) {
        }
    }
}

 7、数据源注入核心类DynamicDataSource

/**
 * 动态数据源
 * 
 * @author lyj
 */
public class DynamicDataSource extends AbstractRoutingDataSource {
    public DynamicDataSource(DataSource defaultTargetDataSource, Map<Object, Object> targetDataSources)
    {
        //设置默认数据源
        super.setDefaultTargetDataSource(defaultTargetDataSource);
        //设置目标数据源的映射
        super.setTargetDataSources(targetDataSources);
        //初始化
        super.afterPropertiesSet();
    }

    @Override
    protected Object determineCurrentLookupKey()
    {
        return DynamicDataSourceContextHolder.getDataSourceType();
    }
}

8、数据源切换处理类DynamicDataSourceContextHolder

/**
 * 数据源切换处理
 * 
 * @author lyj
 */
public class DynamicDataSourceContextHolder
{
    public static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(DynamicDataSourceContextHolder.class);

    /**
     * 使用ThreadLocal维护变量，ThreadLocal为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本，
     * 所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会影响其它线程所对应的副本。
     */
    private static final ThreadLocal<String> CONTEXT_HOLDER = new ThreadLocal<>();

    /**
     * 设置数据源的变量
     */
    public static void setDataSourceType(String dsType)
    {
        log.info("切换到{}数据源", dsType);
        CONTEXT_HOLDER.set(dsType);
    }

    /**
     * 获得数据源的变量，默认使用主数据源
     */
    public static String getDataSourceType()
    {
        return CONTEXT_HOLDER.get() == null ? DataSourceType.MASTER.name() : CONTEXT_HOLDER.get();
    }

    /**
     * 清空数据源变量
     */
    public static void clearDataSourceType()
    {
        CONTEXT_HOLDER.remove();
    }
}

9、Aop切面类

@Aspect
@Order(1)
@Component
public class DataSourceAspect {


    @Pointcut("@annotation(com.LYJ.study.DynamicDataSource.annocation.DataSource)"
            + "|| @within(com.LYJ.study.DynamicDataSource.annocation.DataSource)")
    public void dsPointCut(){}

    @Around("dsPointCut()")

    public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable{
        DataSource dataSource = getDataSource(joinPoint);
        if (dataSource != null){
            DynamicDataSourceContextHolder.setDataSourceType(dataSource.value().name());
        }
        try {
            return joinPoint.proceed();
        }
        finally {
            // 销毁数据源 在执行方法之后
            DynamicDataSourceContextHolder.clearDataSourceType();
        }
    }

    /**
     * 获取需要切换的数据源
     */
    public DataSource getDataSource(ProceedingJoinPoint point)
    {
        MethodSignature signature = (MethodSignature) point.getSignature();
        com.LYJ.study.DynamicDataSource.annocation.DataSource dataSource = AnnotationUtils.findAnnotation(signature.getMethod(), com.LYJ.study.DynamicDataSource.annocation.DataSource.class);
        if (Objects.nonNull(dataSource)) {
            return dataSource;
        }
        return AnnotationUtils.findAnnotation(signature.getDeclaringType(), DataSource.class);
    }
}

10、在业务中使用

@Service
@RequiredArgsConstructor
@DataSource(value=DataSourceType.MASTER)
//@DataSource(value=DataSourceType.SLAVE)
public class UserServiceImpl extends ServiceImpl<UserMapper, User> implements UserService {

    private final UserMapper userMapper;
    @Override
    @DataSource(value=DataSourceType.MASTER)
    //@DataSource(value=DataSourceType.SLAVE)
    public List<User> queryAll() {
        return userMapper.selectList(null);
    }
}

我们在service、mapper的类和方法上使用都可以。 

补充：有很多从数据源怎么办？ 

我们上面已经配置了一个从数据源了，接下来我们继续配置多个从数据源

首先在application-druid.yml文件添加新的数据源

在枚举添加数据源名称


//如果配置多数据源，继续添加即可
public enum DataSourceType
{
    /**
     * 主库
     */
    MASTER,

    /**
     * 从库
     */
    SLAVE,
    /**
     * 从库2
     */
    SLAVE2
}

 

如何切换数据库？

我们就以Oracle为例

 <!--oracle驱动-->
    <dependency>
      <groupId>com.oracle</groupId>
      <artifactId>ojdbc6</artifactId>
      <version>11.2.0.3</version>
    </dependency>

在application-druid.yml添加

      slave3:
        # 从数据源开关/默认关闭
        enabled: true
        url: jdbc:oracle:thin:@127.0.0.1:1521:oracle
        username: root
        password: password

 然后删除指定的mysql驱动，默认会自动寻找驱动

添加数据源和用法参考上面即可，都是一样的。 

注意：在切换数据库时，因为mysql跟Oracle的sql语法有差别，启动时可能报错。

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Title 题目 BrainMass: Advancing Brain Network Analysis for Diagnosis with Large-scale Self-Supervised Learning 大脑网路分析的进展&#xff1a;基于大规模自监督学习的诊断 01 文献速递介绍 功能性磁共振成像&#xff08;fMRI&#xff09;利用血氧水平依赖&#x…
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