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spring boot配置读写分离的完整实现步骤

前言

开发中常用到主从数据库来提高系统的性能。怎么样才能方便的实现主从读写分离呢？近日工作任务较轻，有空学习学习技术，遂来研究如果实现读写分离。这里用博客记录下过程，一方面可备日后查看，同时也能分享给大家（网上的资料真的大都是抄来抄去，，还不带格式的，看的真心难受）。

下面话不多说了，来一起看看详细的介绍吧。

1、背景

一个项目中数据库最基础同时也是最主流的是单机数据库，读写都在一个库中。当用户逐渐增多，单机数据库无法满足性能要求时，就会进行读写分离改造（适用于读多写少），写操作一个库，读操作多个库，通常会做一个数据库集群，开启主从备份，一主多从，以提高读取性能。当用户更多读写分离也无法满足时，就需要分布式数据库了（可能以后会学习怎么弄）。

正常情况下读写分离的实现，首先要做一个一主多从的数据库集群，同时还需要进行数据同步。这一篇记录如何用mysql搭建一个一主多次的配置，下一篇记录代码层面如何实现读写分离。

2、搭建一主多从数据库集群

主从备份需要多台虚拟机，我是用wmware完整克隆多个实例，注意直接克隆的虚拟机会导致每个数据库的uuid相同，需要修改为不同的uuid。修改方法参考这个：点击跳转。

主库配置

主数据库（master）中新建一个用户用于从数据库（slave）读取主数据库二进制日志，sql语句如下：

mysql> CREATE USER 'repl'@'%' IDENTIFIED BY '123456';#创建用户
 mysql> GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'repl'@'%';#分配权限
 mysql>flush privileges; #刷新权限

同时修改mysql配置文件开启二进制日志，新增部分如下：

[mysqld]
server-id=1
log-bin=master-bin
log-bin-index=master-bin.index

然后重启数据库，使用show master status;语句查看主库状态，如下所示：

从库配置

同样先新增几行配置：

[mysqld]
server-id=2
relay-log-index=slave-relay-bin.index
relay-log=slave-relay-bin

然后重启数据库，使用如下语句连接主库：

CHANGE MASTER TO
 MASTER_HOST='192.168.226.5',
 MASTER_USER='root',
 MASTER_PASSWORD='123456',
 MASTER_LOG_FILE='master-bin.000003',
 MASTER_LOG_POS=154;

接着运行start slave;开启备份,正常情况如下图所示：Slave_IO_Running和Slave_SQL_Running都为yes。

可以用这个步骤开启多个从库。

  默认情况下备份是主库的全部操作都会备份到从库，实际可能需要忽略某些库，可以在主库中增加如下配置：

# 不同步哪些数据库 
binlog-ignore-db = mysql 
binlog-ignore-db = test 
binlog-ignore-db = information_schema 
 
# 只同步哪些数据库，除此之外，其他不同步 
binlog-do-db = game

3、代码层面进行读写分离

代码环境是springboot+mybatis+druib连接池。想要读写分离就需要配置多个数据源，在进行写操作是选择写的数据源，读操作时选择读的数据源。其中有两个关键点：

  1. 如何切换数据源
  2. 如何根据不同的方法选择正确的数据源

1)、如何切换数据源

通常用springboot时都是使用它的默认配置，只需要在配置文件中定义好连接属性就行了，但是现在我们需要自己来配置了，spring是支持多数据源的，多个datasource放在一个HashMapTargetDataSource中，通过dertermineCurrentLookupKey获取key来觉定要使用哪个数据源。因此我们的目标就很明确了，建立多个datasource放到TargetDataSource中，同时重写dertermineCurrentLookupKey方法来决定使用哪个key。

2)、如何选择数据源

事务一般是注解在Service层的，因此在开始这个service方法调用时要确定数据源，有什么通用方法能够在开始执行一个方法前做操作呢？相信你已经想到了那就是切面 。怎么切有两种办法：

  • 注解式，定义一个只读注解，被该数据标注的方法使用读库
  • 方法名，根据方法名写切点，比如getXXX用读库，setXXX用写库

3)、代码编写

a、编写配置文件，配置两个数据源信息

只有必填信息，其他都有默认设置

mysql:
 datasource:
 #读库数目
 num: 1
 type-aliases-package: com.example.dxfl.dao
 mapper-locations: classpath:/mapper/*.xml
 config-location: classpath:/mybatis-config.xml
 write:
 url: jdbc:mysql://192.168.226.5:3306/test?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=true
 username: root
 password: 123456
 driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
 read:
 url: jdbc:mysql://192.168.226.6:3306/test?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=true
 username: root
 password: 123456
 driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver

b、编写DbContextHolder类

这个类用来设置数据库类别，其中有一个ThreadLocal用来保存每个线程的是使用读库，还是写库。代码如下：

/**
 * Description 这里切换读/写模式
 * 原理是利用ThreadLocal保存当前线程是否处于读模式（通过开始READ_ONLY注解在开始操作前设置模式为读模式，
 * 操作结束后清除该数据，避免内存泄漏，同时也为了后续在该线程进行写操作时任然为读模式
 * @author fxb
 * @date 2018-08-31
 */
public class DbContextHolder {

 private static Logger log = LoggerFactory.getLogger(DbContextHolder.class);
 public static final String WRITE = "write";
 public static final String READ = "read";

 private static ThreadLocal<String> contextHolder= new ThreadLocal<>();

 public static void setDbType(String dbType) {
 if (dbType == null) {
 log.error("dbType为空");
 throw new NullPointerException();
 }
 log.info("设置dbType为：{}",dbType);
 contextHolder.set(dbType);
 }

 public static String getDbType() {
 return contextHolder.get() == null ? WRITE : contextHolder.get();
 }

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

c、重写determineCurrentLookupKey方法

spring在开始进行数据库操作时会通过这个方法来决定使用哪个数据库，因此我们在这里调用上面DbContextHolder类的getDbType()方法获取当前操作类别,同时可进行读库的负载均衡，代码如下：

public class MyAbstractRoutingDataSource extends AbstractRoutingDataSource {

 @Value("${mysql.datasource.num}")
 private int num;

 private final Logger log = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());

 @Override
 protected Object determineCurrentLookupKey() {
 String typeKey = DbContextHolder.getDbType();
 if (typeKey == DbContextHolder.WRITE) {
 log.info("使用了写库");
 return typeKey;
 }
 //使用随机数决定使用哪个读库
 int sum = NumberUtil.getRandom(1, num);
 log.info("使用了读库{}", sum);
 return DbContextHolder.READ + sum;
 }
}

d、编写配置类

由于要进行读写分离，不能再用springboot的默认配置，我们需要手动来进行配置。首先生成数据源，使用@ConfigurProperties自动生成数据源：

 /**
 * 写数据源
 *
 * @Primary 标志这个 Bean 如果在多个同类 Bean 候选时，该 Bean 优先被考虑。
 * 多数据源配置的时候注意，必须要有一个主数据源，用 @Primary 标志该 Bean
 */
 @Primary
 @Bean
 @ConfigurationProperties(prefix = "mysql.datasource.write")
 public DataSource writeDataSource() {
 return new DruidDataSource();
 }

读数据源类似，注意有多少个读库就要设置多少个读数据源，Bean名为read+序号。

然后设置数据源，使用的是我们之前写的MyAbstractRoutingDataSource类

 /**
 * 设置数据源路由，通过该类中的determineCurrentLookupKey决定使用哪个数据源
 */
 @Bean
 public AbstractRoutingDataSource routingDataSource() {
 MyAbstractRoutingDataSource proxy = new MyAbstractRoutingDataSource();
 Map<Object, Object> targetDataSources = new HashMap<>(2);
 targetDataSources.put(DbContextHolder.WRITE, writeDataSource());
 targetDataSources.put(DbContextHolder.READ+"1", read1());
 proxy.setDefaultTargetDataSource(writeDataSource());
 proxy.setTargetDataSources(targetDataSources);
 return proxy;
 }

接着需要设置sqlSessionFactory

 /**
 * 多数据源需要自己设置sqlSessionFactory
 */
 @Bean
 public SqlSessionFactory sqlSessionFactory() throws Exception {
 SqlSessionFactoryBean bean = new SqlSessionFactoryBean();
 bean.setDataSource(routingDataSource());
 ResourcePatternResolver resolver = new PathMatchingResourcePatternResolver();
 // 实体类对应的位置
 bean.setTypeAliasesPackage(typeAliasesPackage);
 // mybatis的XML的配置
 bean.setMapperLocations(resolver.getResources(mapperLocation));
 bean.setConfigLocation(resolver.getResource(configLocation));
 return bean.getObject();
 }

最后还得配置下事务，否则事务不生效

 /**
 * 设置事务，事务需要知道当前使用的是哪个数据源才能进行事务处理
 */
 @Bean
 public DataSourceTransactionManager dataSourceTransactionManager() {
 return new DataSourceTransactionManager(routingDataSource());
 }

4)、选择数据源

多数据源配置好了，但是代码层面如何选择选择数据源呢？这里介绍两种办法：

a、注解式

首先定义一个只读注解，被这个注解方法使用读库，其他使用写库，如果项目是中途改造成读写分离可使用这个方法，无需修改业务代码，只要在只读的service方法上加一个注解即可。

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

然后写一个切面来切换数据使用哪种数据源，重写getOrder保证本切面优先级高于事务切面优先级，在启动类加上@EnableTransactionManagement(order = 10),为了代码如下：

@Aspect
@Component
public class ReadOnlyInterceptor implements Ordered {
 private static final Logger log= LoggerFactory.getLogger(ReadOnlyInterceptor.class);

 @Around("@annotation(readOnly)")
 public Object setRead(ProceedingJoinPoint joinPoint,ReadOnly readOnly) throws Throwable{
 try{
 DbContextHolder.setDbType(DbContextHolder.READ);
 return joinPoint.proceed();
 }finally {
 //清楚DbType一方面为了避免内存泄漏，更重要的是避免对后续在本线程上执行的操作产生影响
 DbContextHolder.clearDbType();
 log.info("清除threadLocal");
 }
 }

 @Override
 public int getOrder() {
 return 0;
 }
}

b、方法名式

这种方法不许要注解，但是需要事务名称按一定规则编写，然后通过切面来设置数据库类别，比如setXXX设置为写、getXXX设置为读，代码我就不写了，应该都知道怎么写。

4、测试

编写好代码来试试结果如何，下面是运行截图：

断断续续写了好几天终于是写完了，，，如果有帮助到你，，欢迎star哦，，这里是完整代码地址：点击跳转

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对呐喊教程的支持。

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