Spring动态多数据源--源码分析及解读(一)| 8月更文挑战

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由于源码分析内容较多,一共分为三个部分,完整内容如下:
1. Spring动态多数据源--源码分析及解读(一)
2. Spring动态多数据源--源码分析及解读(二)
3. Spring动态多数据源--源码分析及解读(三)

一、为什么要研究Spring动态多数据源

​ 期初,最开始的原因是:想将答题服务中发送主观题答题数据给批改中间件这块抽象出来, 但这块主要使用的是mq消息的方式发送到批改中间件,所以,最后决定将mq进行抽象,抽象后的结果是:语文,英语,通用任务都能个性化的配置mq,且可以扩展到任何使用mq的业务场景上。终端需要做的就是增加mq配置,自定义消费者业务逻辑方法,调用send方法即可。

​ 这样做的好处是:原本在每个使用到mq的项目里都要写一遍mq生产者,mq消费者,发送mq数据,监听mq消费等动作,且如果一个项目里有多个mq配置,要写多遍这样的配置。抽象后,只需要配置文件中进行配置,然后自定义个性化的业务逻辑消费者,就可以进行mq发送了。

​ 这样一个可动态配置的mq,要求还是挺多的,如何动态配置? 如何能够在服务器启动的时候就启动n个mq的生产者和消费者? 发送数据的时候, 怎么找到正确的mq发送呢?

​ 其实, 我一直相信, 我遇到的问题, 肯定有大神已经遇到过, 并且已经有了成熟的解决方案了. 于是, 开始搜索行业内的解决方案, 找了很久也没找到,最后在同事的提示下,发现Spring动态配置多数据源的思想和我想实现的动态配置多MQ的思想类似。于是,我开始花时间研究Spring动态多数据源的源码。

二、Spring动态多数据源框架梳理

2.1 框架结构

Spring动态多数据源是一个我们在项目中常用到的组件,尤其是做项目重构,有多种数据库,不同的请求可能会调用不同的数据源。这时,就需要动态调用指定的数据源。我们来看看Spring动态多数据源的整体框架

上图中虚线框部分是Spring动态多数据源的几个组成部分

  1. ds处理器
  2. aop切面
  3. 创建数据源
  4. 动态数据源提供者
  5. 动态连接数据库

除此之外,还可以看到如下信息:

  1. Spring动态多数据源是通过动态配置配置文件的方式来指定多数据源的。
  2. Spring动态多数据源支持四种类型的数据:base数据源,jndi数据源,druid数据源,hikari数据源。
  3. 多种触发机制:通过header配置ds,通过session配置ds,通过spel配置ds,其中ds是datasource的简称。
  4. 支持数据源嵌套:一个请求过来,这个请求可能会访问多个数据源,也就是方法嵌套的时候调用多数据源,也是支持的。

2.2 源码结构

Spring动态多数据源的几个组成部分,在代码源码结构中完美的体现出来。

上图是Spring动态多数据源的源码项目结构,我们主要列一下主要的结构

----annotation:定义了DS主机
----aop:定义了一个前置通知,切面类
----creator:动态多数据源的创建器
----exception:异常处理
----matcher:匹配器
----processor:ds处理器
----provider:数据员提供者
----spring:spring动态多数据源启动配置相关类
----toolkit:工具包
----AbstractRoutingDataSource:动态路由数据源抽象类
----DynamicRoutingDataSource:动态路由数据源实现类

2.3 整体项目结构图

下图是Spring多态多数据源的代码项目结构图。

这个图内容比较多,所以字比较小,大概看出一共有6个部分就可以了。后面会就每一个部分详细说明。

三、项目源码分析

3.1 引入Spring依赖jar包.

Spring动态多数据源,我们在使用的时候,直接引入jar,然后配置数据源就可以使用了。配置jar包如下

<dependency>
         <groupId>com.baomidou</groupId>
         <artifactId>dynamic-datasource-spring-boot-starter</artifactId>
         <version>3.1.1</version>
</dependency>

3.2 Spring jar包的入口

为什么引入jar就能在项目里使用了呢?因为在jar包里配置了META-INF/spring.factories

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
com.baomidou.dynamic.datasource.spring.boot.autoconfigure.DynamicDataSourceAutoConfiguration

在这个文件里,指定了spring动态加载的时候要自动扫描的文件DynamicDataSourceAutoConfiguration,这个文件就是源码项目的入口了。这里定义了项目启动自动装备DynamicDataSourceAutoConfiguration文件。

接下来,我们就来看看DynamicDataSourceAutoConfiguration文件。

3.3、Spring配置文件入口。

下图是DynamicDataSourceAutoConfiguration文件的主要内容。

Spring配置文件主要的作用是在系统加载的时候,就加载相关的bean。这里项目初始化的时候都加载了哪些bean呢?

  1. 动态数据源属性类DynamicDataSourceProperties
  2. 数据源处理器DsProcessor,采用责任链设计模式3种方法加载ds
  3. 动态数据源注解类DynamicDataSourceAnnotationAdvisor,包括前置通知,切面类,切点的加载
  4. 数据源创建器DataSourceCreator,这个方法是在另一个类被加载的DynamicDataSourceCreatorAutoConfiguration。也是自动配置bean类。可以选择4种类型的数据源进行创建。
  5. 数据源提供者Provider,这是动态初始化数据源,读取yml配置文件,在配置文件中可配置1个或多个数据源。

接下来看一下源代码

1. DynamicDataSourceAutoConfiguration动态数据源配置文件

@Slf4j
@Configuration
@AllArgsConstructor
@EnableConfigurationProperties(DynamicDataSourceProperties.class)
@AutoConfigureBefore(DataSourceAutoConfiguration.class)
@Import(value = {DruidDynamicDataSourceConfiguration.class, DynamicDataSourceCreatorAutoConfiguration.class})
@ConditionalOnProperty(prefix = DynamicDataSourceProperties.PREFIX, name = "enabled", havingValue = "true", matchIfMissing = true)
public class DynamicDataSourceAutoConfiguration {

    private final DynamicDataSourceProperties properties;

    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean
    public DynamicDataSourceProvider dynamicDataSourceProvider() {
        Map<String, DataSourceProperty> datasourceMap = properties.getDatasource();
        return new YmlDynamicDataSourceProvider(datasourceMap);
    }

    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean
    public DataSource dataSource(DynamicDataSourceProvider dynamicDataSourceProvider) {
        DynamicRoutingDataSource dataSource = new DynamicRoutingDataSource();
        dataSource.setPrimary(properties.getPrimary());
        dataSource.setStrict(properties.getStrict());
        dataSource.setStrategy(properties.getStrategy());
        dataSource.setProvider(dynamicDataSourceProvider);
        dataSource.setP6spy(properties.getP6spy());
        dataSource.setSeata(properties.getSeata());
        return dataSource;
    }

    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean
    public DynamicDataSourceAnnotationAdvisor dynamicDatasourceAnnotationAdvisor(DsProcessor dsProcessor) {
        DynamicDataSourceAnnotationInterceptor interceptor = new DynamicDataSourceAnnotationInterceptor();
        interceptor.setDsProcessor(dsProcessor);
        DynamicDataSourceAnnotationAdvisor advisor = new DynamicDataSourceAnnotationAdvisor(interceptor);
        advisor.setOrder(properties.getOrder());
        return advisor;
    }

    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean
    public DsProcessor dsProcessor() {
        DsHeaderProcessor headerProcessor = new DsHeaderProcessor();
        DsSessionProcessor sessionProcessor = new DsSessionProcessor();
        DsSpelExpressionProcessor spelExpressionProcessor = new DsSpelExpressionProcessor();
        headerProcessor.setNextProcessor(sessionProcessor);
        sessionProcessor.setNextProcessor(spelExpressionProcessor);
        return headerProcessor;
    }

    @Bean
    @ConditionalOnBean(DynamicDataSourceConfigure.class)
    public DynamicDataSourceAdvisor dynamicAdvisor(DynamicDataSourceConfigure dynamicDataSourceConfigure, DsProcessor dsProcessor) {
        DynamicDataSourceAdvisor advisor = new DynamicDataSourceAdvisor(dynamicDataSourceConfigure.getMatchers());
        advisor.setDsProcessor(dsProcessor);
        advisor.setOrder(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE);
        return advisor;
    }
}

看到这段代码,我们就比较熟悉了,这就是通过注解的方式,在项目启动的时候,自动注入bean。我们来详细看一下,他都注入了哪些内容。

  1. 动态多数据源预置处理器dsProcess,ds就是datasource的简称。这里主要采用的是责任链设计模式,获取ds。
  2. 动态多数据源注解通知dynamicDatasourceAnnotationAdvisor,这是一个aop前置通知,当一个请求发生的时候,会触发前置通知,用来确定到底使用哪一个mq消息队列
  3. 动态多数据源提供者dynamicDataSourceProvider,我们是动态配置多个数据源,那么就有一个解析配置的过程,解析配置就是在这里完成的,解析出多个数据源,然后分别调用数据源创建者去创建数据源。Spring动态多数据源支持数据源的嵌套。
  4. 动态路由到数据源DynamicRoutingDataSource,当请求过来的时候,也找到对应的数据源了,要建立数据库连接,数据库连接的操作就是在这里完成的。

我们发现在这里就有四个bean的初始化,并没有bean的create创建过程,bean的创建过程是在另一个配置类(DynamicDataSourceCreatorAutoConfiguration)中完成的。

@Slf4j
@Configuration
@AllArgsConstructor
@EnableConfigurationProperties(DynamicDataSourceProperties.class)
public class DynamicDataSourceCreatorAutoConfiguration {

    private final DynamicDataSourceProperties properties;

    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean
    public DataSourceCreator dataSourceCreator() {
        DataSourceCreator dataSourceCreator = new DataSourceCreator();
        dataSourceCreator.setBasicDataSourceCreator(basicDataSourceCreator());
        dataSourceCreator.setJndiDataSourceCreator(jndiDataSourceCreator());
        dataSourceCreator.setDruidDataSourceCreator(druidDataSourceCreator());
        dataSourceCreator.setHikariDataSourceCreator(hikariDataSourceCreator());
        dataSourceCreator.setGlobalPublicKey(properties.getPublicKey());
        return dataSourceCreator;
    }

    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean
    public BasicDataSourceCreator basicDataSourceCreator() {
        return new BasicDataSourceCreator();
    }

    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean
    public JndiDataSourceCreator jndiDataSourceCreator() {
        return new JndiDataSourceCreator();
    }

    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean
    public DruidDataSourceCreator druidDataSourceCreator() {
        return new DruidDataSourceCreator(properties.getDruid());
    }

    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean
    public HikariDataSourceCreator hikariDataSourceCreator() {
        return new HikariDataSourceCreator(properties.getHikari());
    }
}

大概是因为考虑到数据的种类比较多,所以将其单独放到了一个配置里面。从上面的源码可以看出,有四种类型的数据源配置。分别是:basic、jndi、druid、hikari。这四种数据源通过组合设计模式被set到DataSourceCreator中。

接下来,分别来看每一个模块都做了哪些事情。