ApiBoot DataSource Switch 使用文档

2021-11-28 13:54:54

ApiBoot是一款基于SpringBoot1.x，2.x的接口服务集成基础框架， 内部提供了框架的封装集成、使用扩展、自动化完成配置，让接口开发者可以选着性完成开箱即用， 不再为搭建接口框架而犯愁，从而极大的提高开发效率。

ApiBoot DataSource Switch

顾名思义，DataSource Switch是用于数据源选择切换的框架，这是一款基于Spring AOP切面指定注解实现的，通过简单的数据源注解配置就可以完成访问时的自动切换，DataSource Switch切换过程中是线程安全的。

添加依赖

使用DataSource Switch很简单，在pom.xml配置文件内添加如下依赖：

<!--ApiBoot DataSource Switch-->
<dependency>
  <groupId>org.minbox.framework</groupId>
  <artifactId>api-boot-starter-datasource-switch</artifactId>
</dependency>

ApiBoot所提供的依赖都不需要添加版本号，具体查看ApiBoot版本依赖

集成数据源实现

目前ApiBoot DataSource Switch集成了Druid、HikariCP两种数据源实现依赖，在使用方面也有一定的差异，因为每一个数据源的内置参数不一致。

  • Druid：参数配置前缀为api.boot.datasource.druid
  • HikariCP：参数配置前缀为api.boot.datasource.hikari

具体使用请查看下面功能配置介绍。

配置参数

参数名 参数默认值 是否必填 参数描述
api.boot.datasource.primary master 否 主数据源名称
api.boot.datasource.druid.{poolName}.url 无 是 数据库连接字符串
api.boot.datasource.druid.{poolName}.username 无 是 用户名
api.boot.datasource.druid.{poolName}.password 无 是 密码
api.boot.datasource.druid.{poolName}.driver-class-name com.mysql.cj.jdbc.Driver 否 驱动类型
api.boot.datasource.druid.{poolName}.filters stat,wall,slf4j 否 Druid过滤
api.boot.datasource.druid.{poolName}.max-active 20 否 最大连接数
api.boot.datasource.druid.{poolName}.initial-size 1 否 初始化连接数
api.boot.datasource.druid.{poolName}.max-wait 60000 否 最大等待市场，单位：毫秒
api.boot.datasource.druid.{poolName}.validation-query select 1 from dual 否 检查sql
api.boot.datasource.druid.{poolName}.test-while-idle true 否 建议配置为true，不影响性能，并且保证安全性。申请连接的时候检测，如果空闲时间大于timeBetweenEvictionRunsMillis，执行validationQuery检测连接是否有效。
api.boot.datasource.druid.{poolName}.test-on-borrow false 否 申请连接时执行validationQuery检测连接是否有效，做了这个配置会降低性能。
api.boot.datasource.druid.{poolName}.test-on-return false 否 归还连接时执行validationQuery检测连接是否有效，做了这个配置会降低性能。
api.boot.datasource.hikari.{poolName}.url 无 是 数据库连接字符串
api.boot.datasource.hikari.{poolName}.username 无 是 用户名
api.boot.datasource.hikari.{poolName}.password 无 是 密码
api.boot.datasource.hikari.{poolName}.driver-class-name com.mysql.cj.jdbc.Driver 否 数据库驱动类全限定名
api.boot.datasource.hikari.{poolName}.property 无 否 HikariCP属性配置

HikariCP数据源是SpringBoot2.x自带的，配置参数请访问HikariCP。

单主配置

ApiBoot DataSource Switch支持单主数据源的配置，application.yml配置文件如下所示：

api:
  boot:
    datasource:
      # 配置使用hikari数据源
      hikari:
        # master datasource config
        master:
          url: jdbc:mysql://localhost:3306/test?characterEncoding=utf8&serverTimezone=Asia/Shanghai
          username: root
          password: 123456

修改主数据源名称

master为默认的主数据源的poolName，这里可以进行修改为其他值，不过需要对应修改primary参数，如下所示：

api:
  boot:
    datasource:
      # 主数据源，默认值为master
      primary: main
      # 配置使用hikari数据源
      hikari:
        # main datasource config
        main:
          url: jdbc:mysql://localhost:3306/test?characterEncoding=utf8&serverTimezone=Asia/Shanghai
          username: root
          password: 123456

在上面配置主数据源的poolName修改为main。

主从配置

如果你的项目内存在单主单从、一主多从的配置方式，如下所示：

api:
  boot:
    datasource:
      # 配置使用hikari数据源
      hikari:
        # master datasource config
        master:
          url: jdbc:mysql://localhost:3306/test?characterEncoding=utf8&serverTimezone=Asia/Shanghai
          username: root
          password: 123456
          # 默认值为【com.mysql.cj.jdbc.Driver】
          #driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
        # slave 1  datasource config
        slave_1:
          url: jdbc:mysql://localhost:3306/oauth2?characterEncoding=utf8&serverTimezone=Asia/Shanghai
          username: root
          password: 123456
        # slave 2  datasource config
        slave_2:
          url: jdbc:mysql://localhost:3306/resources?characterEncoding=utf8&serverTimezone=Asia/Shanghai
          username: root
          password: 123456

在上面是一主多从的配置方式，分别是master、slave_1、slave_2。

多类型数据库配置

ApiBoot DataSource Switch提供了一个项目内连接多个不同类型的数据库，如：MySQL、Oracle...等，如下所示：

api:
  boot:
      # 主数据源，默认值为master
      primary: mysql
      hikari:
        mysql:
          url: jdbc:mysql://localhost:3306/test?characterEncoding=utf8&serverTimezone=Asia/Shanghai
          username: root
          password: 123456
        oracle:
          url: jdbc:oracle:thin:@172.16.10.25:1521:torcl
          username: root
          password: 123456
          driver-class-name: oracle.jdbc.driver.OracleDriver

在上面配置中，master主数据源使用的MySQL驱动连接MySQL数据库，而slave从数据源则是使用的Oracle驱动连接的Oracle数据库。

动态创建数据源

ApiBoot DataSource Switch内部提供了动态创建数据源的方法，可以通过注入ApiBootDataSourceFactoryBean来进行添加，如下所示：

@Autowired
private ApiBootDataSourceFactoryBean factoryBean;

public void createNewDataSource() throws Exception {
  // 创建Hikari数据源
  // 如果创建Druid数据源，使用DataSourceDruidConfig
  DataSourceHikariConfig config = new DataSourceHikariConfig();
  // 数据库连接：必填
  config.setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/resources");
  // 用户名：必填
  config.setUsername("root");
  // 密码：必填
  config.setPassword("123456");
  // 数据源名称：必填(用于@DataSourceSwitch注解value值使用)
  config.setPoolName("dynamic");

  // 创建数据源
  DataSource dataSource = factoryBean.newDataSource(config);
  Connection connection = dataSource.getConnection();
  System.out.println(connection.getCatalog());
  connection.close();
}

自动切换

ApiBoot DataSource Switch的数据源自动切换主要归功于Spring的AOP，通过切面@DataSourceSwitch注解，获取注解配置的value值进行设置当前线程所用的数据源名称，从而通过AbstractRoutingDataSource进行数据源的路由切换。

我们沿用上面一主多从的配置进行代码演示，配置文件application.yml参考上面配置，代码示例如下：

从数据源示例类

@Service
@DataSourceSwitch("slave")
public class SlaveDataSourceSampleService {
    /**
     * DataSource Instance
     */
    @Autowired
    private DataSource dataSource;

    /**
     * 演示输出数据源的catalog
     *
     * @throws Exception
     */
    public void print() throws Exception {
        // 获取链接
        Connection connection = dataSource.getConnection();
        // 输出catalog
        System.out.println(this.getClass().getSimpleName() + " ->" + connection.getCatalog());
        // 关闭链接
        connection.close();
    }
}

主数据源示例类

@Service
@DataSourceSwitch("master")
public class MasterDataSourceSampleService {
    /**
     * DataSource Instance
     */
    @Autowired
    private DataSource dataSource;
    /**
     * Slave Sample Service
     */
    @Autowired
    private SlaveDataSourceSampleService slaveDataSourceSampleService;

    /**
     * 演示输出主数据源catalog
     * 调用从数据源类演示输出catalog
     * 
     * @throws Exception
     */
    public void print() throws Exception {
        Connection connection = dataSource.getConnection();
        System.out.println(this.getClass().getSimpleName() + " ->" + connection.getCatalog());
        connection.close();
        slaveDataSourceSampleService.print();
    }
}
  • 在主数据源的示例类内，我们通过@DataSourceSwitch("master")注解的value进行定位连接master数据源数据库。
  • 同样在从数据库的示例类内，我们也可以通过@DataSourceSwitch("slave")注解的value进行定位连接slave数据源数据库。

单元测试示例

在上面的测试示例中，我们使用交叉的方式进行验证数据源路由是否可以正确的进行切换，可以编写一个单元测试进行验证结果，如下所示：

@Autowired
private MasterDataSourceSampleService masterDataSourceSampleService;
@Test
public void contextLoads() throws Exception {
    masterDataSourceSampleService.print();
}

运行上面测试方法，结果如下所示：

MasterDataSourceSampleService ->test
2019-04-04 10:20:45.407  INFO 7295 --- [           main] com.zaxxer.hikari.HikariDataSource       : HikariPool-2 - Starting...
2019-04-04 10:20:45.411  INFO 7295 --- [           main] com.zaxxer.hikari.HikariDataSource       : HikariPool-2 - Start completed.
SlaveDataSourceSampleService ->oauth2

单次执行数据源切换没有任何的问题，master数据源获取catalog输出后，调用slave示例类进行输出catalog。

ApiBoot DataSource Switch会在项目启动时首先初始化master节点DataSource实例，其他实例会在第一次调用时进行初始化。

压力性能测试

单次执行单线程操作没有问题，不代表多线程下不会出现问题，在开头说到过ApiBoot DataSource Switch是线程安全的，所以接下来我们来验证这一点，我们需要添加压力测试的依赖，如下所示：

<dependency>
  <groupId>org.databene</groupId>
  <artifactId>contiperf</artifactId>
  <version>2.3.4</version>
  <scope>test</scope>
</dependency>

接下来把上面的单元测试代码改造下，如下所示：

// 初始化压力性能测试对象
@Rule
public ContiPerfRule i = new ContiPerfRule();

@Autowired
private MasterDataSourceSampleService masterDataSourceSampleService;
/**
* 开启500个线程执行10000次
*/
@Test
@PerfTest(invocations = 10000, threads = 500)
public void contextLoads() throws Exception {
  masterDataSourceSampleService.print();
}

测试环境：

硬件：i7、16G、256SSD

系统：OS X

整个过程大约是10秒左右，ApiBoot DataSource Switch并没有发生出现切换错乱的情况。

注意事项

  1. 在使用ApiBoot DataSource Switch时需要添加对应数据库的依赖
  2. 如果使用Druid连接池，不要配置使用druid-starter的依赖，请使用druid依赖。
  3. 配置poolName时不要添加特殊字符、中文、中横线等。
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