《项目实战》使用JDBC手写分库

news2024/11/18 3:22:31

文章目录

  • 1、概要
  • 2、整体架构流程
  • 3、技术名词解释
  • 4、技术细节
    • 4.1、指定分库规则
    • 4.2、安装Mysql数据库以及建库建表
    • 4.3、创建Java项目
      • 4.3.1、使用 Idea创建Maven项目
        • 4.3.1.1、修改pom.xml配置
      • 4.3.2、编写分库/路由规则 DbRouter
      • 4.3.3、编写数据库交互工具 DaoUtil
      • 4.3.4、编写数据库操作接口 BaseDAO
      • 4.3.5、编写数据库操作类 BaseDAOImpl
      • 4.3.6、测试并检查分库结果
        • 4.3.6.1、从主库迁移数据到分库
        • 4.3.6.2、通过ID查询数据，并查看路由的数据库信息
  • 5、小结

在这里插入图片描述

1、概要

在Mysql上手写数据库分库，技术栈：Java、JDBC、反射

2、整体架构流程

分库的重点是要制定出合适的分库规则，以及数据操作时，需要使用对应的路由规则。
在这里插入图片描述

3、技术名词解释

例如：

  • Mysql：关系型数据库，java程序通过jdbc访问、操作数据库
  • 分库：传统的关系型数据库，在表数据量增长到一定量级后（单表500万），查询速度显著下降，这时候需要把数据分散分拆到其他数据库，分散承担压力。

4、技术细节

4.1、指定分库规则

案例中分库规则：根据3取余，拆分为3个数据库（后缀0,1,2）

4.2、安装Mysql数据库以及建库建表

  • 安装mysql数据库
  • 按照分库规则创建数据库database，比如：store0，store1，store2
  • 创建订单表：order，并创建模拟数据

4.3、创建Java项目

4.3.1、使用 Idea创建Maven项目

创建空项目
在这里插入图片描述

4.3.1.1、修改pom.xml配置

	  <dependencies>
		<dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-core</artifactId>
            <version>3.0.0.RELEASE</version>
        </dependency>
		
		  <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>org.springframework.context</artifactId>
            <version>3.0.0.RELEASE</version>
        </dependency>

        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.google.code.gson/gson -->
        <dependency>
            <groupId>com.google.code.gson</groupId>
            <artifactId>gson</artifactId>
            <version>2.10</version>
        </dependency>
 
		 <dependency>
            <groupId>javax.servlet</groupId>
            <artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
            <version>4.0.1</version>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>

		  <!-- https://mvnrepository.com/artifact/mysql/mysql-connector-java -->
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <version>8.0.30</version>
        </dependency>
    </dependencies>
 	<build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-war-plugin</artifactId>
                <version>3.3.2</version>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

4.3.2、编写分库/路由规则 DbRouter

/***
 * @title DbRouter
 * @desctption <TODO description class purpose>
 * @author Administrator
 * @create 2023/6/16 14:23
 **/
public class DbRouter {

    public static final String BASE_DARASOURCE_FIX = "cms_spring_db";
    public static final String DARASOURCE_FIX = BASE_DARASOURCE_FIX + "_";
    public static final int BASE_NUM = 3;


    /**
     * 根据code取余
     * @return
     */
    public static String getDBRouter(Long code) {
        int dataSourceNum = (int) (code % BASE_NUM);
        return DARASOURCE_FIX + dataSourceNum;
    }


    /**
     * 根据code取余
     * @return
     */
    public static String getDBRouter(Integer code) {
        int dataSourceNum = code % BASE_NUM;
        return DARASOURCE_FIX + dataSourceNum;
    }

    /**
     * 根据code取余
     * @return
     */
    public static String getDBRouter(Double code) {
        int dataSourceNum = code.intValue() % BASE_NUM;
        return DARASOURCE_FIX + dataSourceNum;
    }

    /**
     * 根据code取余
     * @return
     */
    public static String getDBRouter(Float code) {
        int dataSourceNum = code.intValue() % BASE_NUM;
        return DARASOURCE_FIX + dataSourceNum;
    }

}

4.3.3、编写数据库交互工具 DaoUtil

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;

/**
 * 数据库交互工具
 */
public class DaoUtil {
    /**
     * 通过类获取类名 转sql格式(包含前后缀` `)
     * @param clazz
     * @return
     */
    public static String HumpToSQL(Class clazz){
        String simpleName = clazz.getSimpleName();
        String str = "`";
        for (int i = 0; i < simpleName.length(); i++) {
            char c = simpleName.charAt(i);
            if (i == 0 && Character.isUpperCase(c)){
                c = Character.toLowerCase(c);
            }
            if ( i != 0 && Character.isUpperCase(c) ){
                str += "_" + Character.toLowerCase(c);

            }else {
                str += c;
            }
        }
        str += "`";
        return str;
    }
    /**
     * String转sql格式
     * @param simpleName
     * @return
     */
    public static String HumpToSQL(String simpleName){
        String str = "";
        for (int i = 0; i < simpleName.length(); i++) {
            char c = simpleName.charAt(i);
            if (i == 0 && Character.isUpperCase(c)){
                c = Character.toLowerCase(c);
            }
            if ( i != 0 && Character.isUpperCase(c) ){
                str += "_" + Character.toLowerCase(c);

            }else {
                str += c;
            }
        }
        return str;
    }

    /**
     * get方法名转对应sql字段名
     * 例子:getTypeName ->  type_name
     */
    public static String getToSQL(String getMethodName){
        String str = "";
        String substring = getMethodName.substring(3);
        for (int i = 0; i < substring.length(); i++) {
            char c = substring.charAt(i);
            if (i == 0){
                str +=  Character.toLowerCase(c);
            }else{
                if (Character.isUpperCase(c)){
                    str += "_" + Character.toLowerCase(c);
                }else {
                    str += c;
                }
            }
        }
        return str;
    }


    /**
     * 数据库连接
     * @param database
     * @return
     * @throws ClassNotFoundException
     * @throws SQLException
     */
    public static Connection getConnection(String database) throws ClassNotFoundException, SQLException {
        //1.注册驱动
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        //2.获取数据库连接
        database = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/" + database;
        Connection conn = DriverManager.getConnection(database, "root", "root");
        return conn;
    }
}

4.3.4、编写数据库操作接口 BaseDAO

public interface BaseDAO {
//根据id查询单条数据
    public Object queryInfo(Class clazz, Long id , String dataSource) throws SQLException, ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException ;

 //创建数据
    public int createInfo(Class clazz, Object obj , String dataSource) throws SQLException, ClassNotFoundException, InvocationTargetException, IllegalAccessException;


}

4.3.5、编写数据库操作类 BaseDAOImpl

public class BaseDAOImpl implements BaseDAO {

	/**
     * 根据id查询单条数据
     * @param id
     */
    @Override
    public Object queryInfo(Class clazz, Long id , String dataSource) throws SQLException, ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException {
        //1.实例化自定义工具类
        //2.获取连接
        Connection conn = DaoUtil.getConnection(dataSource);
        //3.创建Statement\PreparedStatement对象
        PreparedStatement ps;
        //4.初始化查询sql语句
        String sql = "select * from " + DaoUtil.HumpToSQL(clazz) + " where " + clazz.getSimpleName().toLowerCase() + "_is_delete = 0 and "
                + clazz.getSimpleName().toLowerCase() + "_id = " + id;
        //5.执行sql
        ps = conn.prepareStatement(sql);
        ResultSet rs = ps.executeQuery();
        Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields();
        //6.处理结果
        while (rs.next()){
            //实例化新对象
            Object obj = clazz.newInstance();
            //给对象set值
            for (Field declaredField : declaredFields) {
                declaredField.setAccessible(true);
                declaredField.set(obj,rs.getObject(DaoUtil.HumpToSQL(declaredField.getName())));
                declaredField.setAccessible(false);
            }
            // 7、释放资源
            conn.close();
            ps.close();
            return obj;
        }

        // 7、释放资源
        conn.close();
        ps.close();
        return null;
    }

	 /**
     * Base创建数据
     * @param clazz
     * @param obj
     */
    @Override
    public int createInfo(Class clazz, Object obj , String dataSource) throws SQLException, ClassNotFoundException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        //1.实例化自定义工具类
        //2.获取连接
        Connection conn = DaoUtil.getConnection(dataSource);
        //3.创建Statement\PreparedStatement对象
        PreparedStatement ps;
        //4.初始化查询sql语句
        String sql = "insert into " + DaoUtil.HumpToSQL(clazz);
        //6.字符串构造字段--完善sql语句
        Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields();
        StringBuffer stringFields = new StringBuffer(" (");
        StringBuffer stringSeats= new StringBuffer(" (");
        //数据库字段集合
        List<String> fildsList = new ArrayList<>();
        //类属性集合
        List<String> attributesList = new ArrayList<>();
        for (Field declaredField : declaredFields) {
            if ( !declaredField.getName().contains("UpdateTime")
                    && !declaredField.getName().contains("IsDelete") && !declaredField.getName().equals("newsViews")){
                //如果是不用设置的属性就加入集合
                fildsList.add(DaoUtil.HumpToSQL(declaredField.getName()));
                attributesList.add(declaredField.getName());
            }
        }
//        System.out.println("字段集合：" + fildsList);
        for (int i = 0; i < fildsList.size(); i++) {
            stringFields.append(fildsList.get(i));
            stringSeats.append("?");
            if (i != fildsList.size() - 1){
                //如果不是最后一个
                stringFields.append(",");
                stringSeats.append(",");
            }else {
                //最后一个
                stringFields.append(") ");
                stringSeats.append(") ");
            }
        }
        sql += stringFields + " value " + stringSeats;
//        System.out.println("sql语句:" + sql);
        //填充占位符
        ps =  conn.prepareStatement(sql);
        Method[] methods = clazz.getMethods();
        //初始化n n用来标志占位符位置
        int n = 0;
        for (Method method : methods) {
            //获取符合的get方法  枚举排除掉不用插入的属性（排除数据库部分自动生成的字段默认值）
            if ( method.getName().contains("get") && !method.getName().contains("UpdateTime")
                    && !method.getName().contains("IsDelete") && !method.getName().equals("getClass") && !method.getName().equals("getNewsViews")) {
                //遍历属性集合，通过找到get方法对应上的属性，更新占位符索引
                for (int i = 0; i < attributesList.size(); i++) {
                    if (method.getName().toLowerCase().contains(attributesList.get(i).toLowerCase())){
                        n = i + 1;
                    }
                }
                //用get方法获取对象的属性值
                method.setAccessible(true);
                Object date = method.invoke(obj);
                //把获取到的值填充到sql的占位符
                ps.setObject(n,date);
//                System.out.println(method.getName() + " :" + date + "  占位符位置" + n);
                method.setAccessible(false);
            }
        }
        int i = ps.executeUpdate();
        //7、释放资源
        conn.close();
        ps.close();
        return i;
    }
	
}

4.3.6、测试并检查分库结果

4.3.6.1、从主库迁移数据到分库

       List<News> list = baseDAO.queryInfo(News.class);
        for (News news : list) {
            Long newsId = news.getNewsId();
            String dataSource = DbRouter.getDBRouter(newsId) ;
            System.out.println("newsId:" +newsId + " , 所属数据源：" +  dataSource );
            baseDAO.createInfo(News.class, news ,dataSource);
        }*
        System.out.println(list.size());

4.3.6.2、通过ID查询数据，并查看路由的数据库信息

        Long newsId = 1007L;
        BaseDAO baseDAO = new BaseDAOImpl();
        String dataSource = DbRouter.getDBRouter(newsId) ;
        System.out.println("数据源路由地址：" + dataSource);
        News news = (News) baseDAO.queryInfo(News.class ,newsId ,  dataSource);
        System.out.println( new Gson().toJson(news));

5、小结

通过上述实验，可以看出分库核心是分库/路由规则，基于此我们可以慢慢完善开发出分库分表组件，如开源框架：ShardingSphere-JDBC。

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编辑-Z LTV-5341参数描述&#xff1a; 型号&#xff1a;LTV-5341 储存温度Tstg&#xff1a;-55~125℃ 工作温度Topr&#xff1a;-40~110℃ 总输出电源电压(VCC –VEE)&#xff1a;35V 平均正向输入电流IF&#xff1a;20mA 峰值瞬态输入电流IF(TRAN)&#xff1a;1A 输入…
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接上一篇&#xff0c;理解 浏览器是如何生成HTTP消息的 &#xff0c;最好是按照顺序来读。  从上一篇博客我们得知浏览器是如何生成了HTTP消息了&#xff0c;但是浏览器作为应用程序&#xff0c;是不具备向网络中发送请求的能力&#xff0c;而是需要委托给操作系统的内核协议栈…
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