选择读写分离策略是实施读写分离的关键一步。常见的读写分离策略包括简单的读写分离和基于负载均衡的读写分离。为了实现这些策略，我们需要动态地选择数据源。下面详细介绍如何实现基于Spring Boot的读写分离，并结合代码示例展示不同策略的实现。
读写分离策略
- 简单读写分离：在读操作中选择从库，在写操作中选择主库。
- 基于负载均衡的读写分离：在读操作中，从多个从库中选择一个来分担读负载。
环境准备
假设我们使用Spring Boot和MySQL，包含一个主库和两个从库。我们将通过Spring的AbstractRoutingDataSource来实现数据源的动态切换，并使用AOP切面来区分读操作和写操作。
项目依赖
在pom.xml中添加必要的依赖：
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
数据源配置
在数据源配置类中配置主库和从库的数据源，并设置一个路由数据源来进行读写分离。
import org.springframework.jdbc.datasource.lookup.AbstractRoutingDataSource;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;
import org.springframework.boot.jdbc.DataSourceBuilder;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.transaction.annotation.EnableTransactionManagement;
import javax.sql.DataSource;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
@Configuration
@EnableTransactionManagement
public class DataSourceConfig {
@Bean(name = "masterDataSource")
public DataSource masterDataSource() {
return DataSourceBuilder.create()
.url("jdbc:mysql://localhost:3306/db_master")
.username("root")
.password("password")
.driverClassName("com.mysql.cj.jdbc.Driver")
.build();
}
@Bean(name = "slaveDataSource1")
public DataSource slaveDataSource1() {
return DataSourceBuilder.create()
.url("jdbc:mysql://localhost:3306/db_slave1")
.username("root")
.password("password")
.driverClassName("com.mysql.cj.jdbc.Driver")
.build();
}
@Bean(name = "slaveDataSource2")
public DataSource slaveDataSource2() {
return DataSourceBuilder.create()
.url("jdbc:mysql://localhost:3306/db_slave2")
.username("root")
.password("password")
.driverClassName("com.mysql.cj.jdbc.Driver")
.build();
}
@Bean
public DataSource routingDataSource(@Qualifier("masterDataSource") DataSource masterDataSource,
@Qualifier("slaveDataSource1") DataSource slaveDataSource1,
@Qualifier("slaveDataSource2") DataSource slaveDataSource2) {
AbstractRoutingDataSource routingDataSource = new AbstractRoutingDataSource() {
@Override
protected Object determineCurrentLookupKey() {
return DbContextHolder.getDbType();
}
};
Map<Object, Object> dataSourceMap = new HashMap<>();
dataSourceMap.put(DbType.MASTER, masterDataSource);
dataSourceMap.put(DbType.SLAVE1, slaveDataSource1);
dataSourceMap.put(DbType.SLAVE2, slaveDataSource2);
routingDataSource.setDefaultTargetDataSource(masterDataSource);
routingDataSource.setTargetDataSources(dataSourceMap);
return routingDataSource;
}
@Bean
public JdbcTemplate jdbcTemplate(DataSource dataSource) {
return new JdbcTemplate(dataSource);
}
}
数据源上下文
定义一个上下文类来存储当前的数据库类型（主库或从库）：
public class DbContextHolder {
private static final ThreadLocal<DbType> contextHolder = new ThreadLocal<>();
public static void setDbType(DbType dbType) {
contextHolder.set(dbType);
}
public static DbType getDbType() {
return contextHolder.get();
}
public static void clearDbType() {
contextHolder.remove();
}
}
public enum DbType {
MASTER,
SLAVE1,
SLAVE2
}
AOP切面实现
使用AOP切面实现读写分离。在读操作前设置数据源为从库，在写操作前设置数据源为主库。
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
@Aspect
@Component
public class DataSourceAspect {
private AtomicInteger counter = new AtomicInteger(0);
@Before("execution(* com.example.service.*.find*(..)) || execution(* com.example.service.*.get*(..))")
public void setReadDataSourceType() {
// 简单轮询策略，负载均衡
int index = counter.incrementAndGet() % 2;
if (index == 0) {
DbContextHolder.setDbType(DbType.SLAVE1);
} else {
DbContextHolder.setDbType(DbType.SLAVE2);
}
}
@Before("execution(* com.example.service.*.insert*(..)) || execution(* com.example.service.*.update*(..)) || execution(* com.example.service.*.delete*(..))")
public void setWriteDataSourceType() {
DbContextHolder.setDbType(DbType.MASTER);
}
}
数据库操作服务实现
实现具体的数据库操作服务类：
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.stereotype.Service;
import java.util.List;
@Service
public class OrderService {
@Autowired
private JdbcTemplate jdbcTemplate;
public void insertOrder(String orderId, String productName, double price) {
String sql = "INSERT INTO orders (order_id, product_name, price) VALUES (?, ?, ?)";
jdbcTemplate.update(sql, orderId, productName, price);
}
public List<Order> getOrdersByProductName(String productName) {
String sql = "SELECT * FROM orders WHERE product_name = ?";
return jdbcTemplate.query(sql, new Object[]{productName}, (rs, rowNum) ->
new Order(rs.getString("order_id"), rs.getString("product_name"), rs.getDouble("price")));
}
}
测试读写分离
通过调用OrderService中的方法进行测试：
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.CommandLineRunner;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.util.List;
@Component
public class TestRunner implements CommandLineRunner {
@Autowired
private OrderService orderService;
@Override
public void run(String... args) throws Exception {
// 插入数据
orderService.insertOrder("order1", "Product A", 100.0);
// 查询数据
List<Order> orders = orderService.getOrdersByProductName("Product A");
orders.forEach(System.out::println);
}
}
结论
通过以上步骤，我们展示了如何实现基于Spring Boot的读写分离策略。关键点如下：
- 数据源配置：配置主库和从库的数据源，并设置路由数据源来进行读写分离。
- 数据源上下文：定义一个上下文类来存储当前的数据库类型（主库或从库）。
- AOP切面实现：使用AOP切面在读操作和写操作前分别设置数据源为从库和主库。通过简单轮询策略实现负载均衡。
- 数据库操作服务实现：实现具体的数据库操作服务类，通过JdbcTemplate进行数据库操作。
这种方法可以有效地实现数据库读写分离和负载均衡，提高系统的性能和可扩展性。你可以根据实际需求选择和调整读写分离策略。
