CentOS6中MySql5.6数据库主从复制/读写分离（二）

文章作者：小小程序汪
文章出处：https://blog.csdn.net/starlh35/article/details/78735510

代码层面实现读写分离

在文章（一）中我们已经有了两个数据库而且已经实现了主从数据库同步，接下来的问题就是在我们的业务代码里面实现读写分离，假设我们使用的是主流的ssm的框架开发的web项目，这里面我们需要多个数据源。

在此之前，我们在项目中一般会使用一个数据库用户远程操作数据库（避免直接使用root用户），因此我们需要在主从数据库里面都创建一个用户mysqluser，赋予其增删改查的权限
mysql> GRANT select,insert,update,delete ON . TO ‘mysqluser’@’%’ IDENTIFIED BY ‘mysqlpassword’ WITH GRANT OPTION;
然后我们的程序里就用mysqluser这个用户操作数据库

编写jdbc.propreties

#mysql驱动
jdbc.driver=com.mysql.jdbc.Driver
#主数据库地址
jdbc.master.url=jdbc:mysql://xxx.xxx.xxx.xx:3306/testsplit?useUnicode=true&characterEncoding=utf8
#从数据库地址
jdbc.slave.url=jdbc:mysql://xxx.xxx.xxx.xx:3306/testsplit?useUnicode=true&characterEncoding=utf8
#数据库账号
jdbc.username=mysqluser
jdbc.password=mysqlpassword

这里我们指定了两个数据库地址，其中的xxx分别是我们的主从数据库的ip地址，端口都是使用默认的3306

2.配置数据源

在spring-dao.xml中配置数据源（这里就不累赘介绍spring的配置了，假设大家都已经配置好运行环境），配置如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
    <!-- 配置整合mybatis过程 -->
    <!-- 1.配置数据库相关参数properties的属性：${url} -->
    <context:property-placeholder location="classpath:jdbc.properties" />
    <!-- 扫描dao包下所有使用注解的类型 -->
    <context:component-scan base-package="c n.xzchain.testsplit.dao" />
    <!-- 2.数据库连接池 -->
    <bean id="abstractDataSource" abstract="true" class="com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource"
    destroy-method="close">
        <!-- c3p0连接池的私有属性 -->
        <property name="maxPoolSize" value="30" />
        <property name="minPoolSize" value="10" />
        <!-- 关闭连接后不自动commit -->
        <property name="autoCommitOnClose" value="false" />
        <!-- 获取连接超时时间 -->
        <property name="checkoutTimeout" value="10000" />
        <!-- 当获取连接失败重试次数 -->
        <property name="acquireRetryAttempts" value="2" />
    </bean>
    <!--主库配置-->
    <bean id="master" parent="abstractDataSource">
        <!-- 配置连接池属性 -->
        <property name="driverClass" value="${jdbc.driver}" />
        <property name="jdbcUrl" value="${jdbc.master.url}" />
        <property name="user" value="${jdbc.username}" />
        <property name="password" value="${jdbc.password}" />
    </bean>
    <!--从库配置-->
    <bean id="slave" parent="abstractDataSource">
        <!-- 配置连接池属性 -->
        <property name="driverClass" value="${jdbc.driver}" />
        <property name="jdbcUrl" value="${jdbc.slave.url}" />
        <property name="user" value="${jdbc.username}" />
        <property name="password" value="${jdbc.password}" />
    </bean>
    <!--配置动态数据源，这里的targetDataSource就是路由数据源所对应的名称-->
    <bean id="dataSourceSelector" class="cn.xzchain.testsplit.dao.split.DataSourceSelector">
        <property name="targetDataSources">
            <map>
                <entry value-ref="master" key="master"></entry>
                <entry value-ref="slave" key="slave"></entry>
            </map>
        </property>
    </bean>
    <!--配置数据源懒加载-->
    <bean id="dataSource" class="org.springframework.jdbc.datasource.LazyConnectionDataSourceProxy">
        <property name="targetDataSource">
            <ref bean="dataSourceSelector"></ref>
        </property>
    </bean>

    <!-- 3.配置SqlSessionFactory对象 -->
    <bean id="sqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">
        <!-- 注入数据库连接池 -->
        <property name="dataSource" ref="dataSource" />
        <!-- 配置MyBaties全局配置文件:mybatis-config.xml -->
        <property name="configLocation" value="classpath:mybatis-config.xml" />
        <!-- 扫描entity包 使用别名 -->
        <property name="typeAliasesPackage" value="cn.xzchain.testsplit.entity" />
        <!-- 扫描sql配置文件:mapper需要的xml文件 -->
        <property name="mapperLocations" value="classpath:mapper/*.xml" />
    </bean>

    <!-- 4.配置扫描Dao接口包，动态实现Dao接口，注入到spring容器中 -->
    <bean class="org.mybatis.spring.mapper.MapperScannerConfigurer">
        <!-- 注入sqlSessionFactory -->
        <property name="sqlSessionFactoryBeanName" value="sqlSessionFactory" />
        <!-- 给出需要扫描Dao接口包 -->
        <property name="basePackage" value="cn.xzchain.testsplit.dao" />
    </bean>
</beans>

说明：
首先读取配置文件jdbc.properties，然后在我们定义了一个基于c3p0连接池的父类“抽象”数据源，然后配置了两个具体的数据源master、slave，继承了abstractDataSource，这里面就配置了数据库连接的具体属性，然后我们配置了动态数据源，他将决定使用哪个具体的数据源，这里面的关键就是DataSourceSelector，接下来我们会实现这个bean。下一步设置了数据源的懒加载，保证在数据源加载的时候其他依赖的bean已经加载好了。接着就是常规的配置了，我们的mybatis全局配置文件如下

• 踩坑记录
  关于 配置MyBaties全局配置文件:mybatis-config.xml

<!-- 此处value后引用的配置文件，如果该配置文件在src下可以不加路径直接写文件名称引用，如果是放在自己特定的文件夹下需要加上级目录，例如我的：classpath:cfg/mybatis-config.xml , 千万注意classpath后不要加*，配置找不到 -->
 <property name="configLocation" value="classpath:mybatis-config.xml" /> 

3.mybatis全局配置文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE configuration
  PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN"
  "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">
<configuration>
    <!-- 配置全局属性 -->
    <settings>
        <!-- 使用jdbc的getGeneratedKeys获取数据库自增主键值 -->
        <setting name="useGeneratedKeys" value="true" />

        <!-- 使用列别名替换列名 默认:true -->
        <setting name="useColumnLabel" value="true" />

        <!-- 开启驼峰命名转换:Table{create_time} -> Entity{createTime} -->
        <setting name="mapUnderscoreToCamelCase" value="true" />
        <!-- 打印查询语句 -->
        <setting name="logImpl" value="STDOUT_LOGGING" />
    </settings>
    <plugins>
        <plugin interceptor="cn.xzchain.testsplit.dao.split.DateSourceSelectInterceptor"></plugin>
    </plugins>
</configuration>

这里面的关键就是DateSourceSelectInterceptor这个拦截器，它会拦截所有的数据库操作，然后分析sql语句判断是“读”操作还是“写”操作，我们接下来就来实现上述的DataSourceSelector和DateSourceSelectInterceptor

4.编写DataSourceSelector

DataSourceSelector就是我们在spring-dao.xml配置的，用于动态配置数据源。代码如下：

import org.springframework.jdbc.datasource.lookup.AbstractRoutingDataSource;

/**
 * @author lihang
 * @date 2017/12/6.
 * @description 继承了AbstractRoutingDataSource，动态选择数据源
 */
public class DataSourceSelector extends AbstractRoutingDataSource {

    @Override
    protected Object determineCurrentLookupKey() {
        return DynamicDataSourceHolder.getDataSourceType();
    }
}

我们只要继承AbstractRoutingDataSource并且重写determineCurrentLookupKey()方法就可以动态配置我们的数据源。
编写DynamicDataSourceHolder，代码如下：

/**
 * @author lihang
 * @date 2017/12/6.
 * @description
 */
public class DynamicDataSourceHolder {

    /**用来存取key，ThreadLocal保证了线程安全*/
    private static ThreadLocal<String> contextHolder = new ThreadLocal<String>();
    /**主库*/
    public static final String DB_MASTER = "master";
    /**从库*/
    public static final String DB_SLAVE = "slave";

    /**
     * 获取线程的数据源
     * @return
     */
    public static String getDataSourceType() {
        String db = contextHolder.get();
        if (db == null){
            //如果db为空则默认使用主库（因为主库支持读和写）
            db = DB_MASTER;
        }
        return db;
    }

    /**
     * 设置线程的数据源
     * @param s
     */
    public static void setDataSourceType(String s) {
        contextHolder.set(s);
    }

    /**
     * 清理连接类型
     */
    public static void clearDataSource(){
        contextHolder.remove();
    }
}

这个类决定返回的数据源是master还是slave，这个类的初始化我们就需要借助DateSourceSelectInterceptor了，我们拦截所有的数据库操作请求，通过分析sql语句来判断是读还是写操作，读操作就给DynamicDataSourceHolder设置slave源，写操作就给其设置master源，代码如下：

import org.apache.ibatis.executor.Executor;
import org.apache.ibatis.executor.******.SelectKeyGenerator;
import org.apache.ibatis.mapping.BoundSql;
import org.apache.ibatis.mapping.MappedStatement;
import org.apache.ibatis.mapping.SqlCommandType;
import org.apache.ibatis.plugin.*;
import org.apache.ibatis.session.ResultHandler;
import org.apache.ibatis.session.RowBounds;
import org.springframework.transaction.support.TransactionSynchronizationManager;

import java.util.Locale;
import java.util.Properties;

/**
 * @author lihang
 * @date 2017/12/6.
 * @description 拦截数据库操作，根据sql判断是读还是写，选择不同的数据源
 */
@Intercepts({@Signature(type = Executor.class,method = "update",args = {MappedStatement.class,Object.class}),
@Signature(type = Executor.class,method = "query",args = {MappedStatement.class,Object.class, RowBounds.class, ResultHandler.class})})
public class DateSourceSelectInterceptor implements Interceptor{

    /**正则匹配 insert、delete、update操作*/
    private static final String REGEX = ".*insert\\\\u0020.*|.*delete\\\\u0020.*|.*update\\\\u0020.*";

    @Override
    public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
        //判断当前操作是否有事务
        boolean synchonizationActive = TransactionSynchronizationManager.isSynchronizationActive();
        //获取执行参数
        Object[] objects = invocation.getArgs();
        MappedStatement ms = (MappedStatement) objects[0];
        //默认设置使用主库
        String lookupKey = DynamicDataSourceHolder.DB_MASTER;;
        if (!synchonizationActive){
            //读方法
            if (ms.getSqlCommandType().equals(SqlCommandType.SELECT)){
                //selectKey为自增主键（SELECT LAST_INSERT_ID()）方法,使用主库
                if (ms.getId().contains(SelectKeyGenerator.SELECT_KEY_SUFFIX)){
                    lookupKey = DynamicDataSourceHolder.DB_MASTER;
                }else {
                    BoundSql boundSql = ms.getSqlSource().getBoundSql(objects[1]);
                    String sql = boundSql.getSql().toLowerCase(Locale.CHINA).replace("[\\t\\n\\r]"," ");
                    //如果是insert、delete、update操作 使用主库
                    if (sql.matches(REGEX)){
                        lookupKey = DynamicDataSourceHolder.DB_MASTER;
                    }else {
                        //使用从库
                        lookupKey = DynamicDataSourceHolder.DB_SLAVE;
                    }
                }
            }
        }else {
            //一般使用事务的都是写操作，直接使用主库
            lookupKey = DynamicDataSourceHolder.DB_MASTER;
        }
        //设置数据源
        DynamicDataSourceHolder.setDataSourceType(lookupKey);
        return invocation.proceed();
    }

    @Override
    public Object plugin(Object target) {
        if (target instanceof Executor){
            //如果是Executor（执行增删改查操作），则拦截下来
            return Plugin.wrap(target,this);
        }else {
            return target;
        }
    }

    @Override
    public void setProperties(Properties properties) {

    }
}

通过这个拦截器，所有的insert、delete、update操作设置使用master源，select会使用slave源。

接下来就是测试了，我这是生产环境的代码，直接打印日志，小伙伴可以加上日志后测试使用的是哪个数据源，结果和预期一样，这样我们就实现了读写分离～

ps：我们可以配置多个slave用于负载均衡，只需要在spring-dao.xml中添加slave1、slave2、slave3……然后修改dataSourceSelector这个bean，

<bean id="dataSourceSelector" class="cn.xzchain.o2o.dao.split.DataSourceSelector">
        <property name="targetDataSources">
            <map>
                <entry value-ref="master" key="master"></entry>
                <entry value-ref="slave1" key="slave1"></entry>
                <entry value-ref="slave2" key="slave2"></entry>
                <entry value-ref="slave3" key="slave3"></entry>
            </map>
        </property>

在map标签中添加slave1、slave2、slave3……即可，具体的负载均衡策略我们在DynamicDataSourceHolder、DateSourceSelectInterceptor中实现即可。

最后整理一下整个流程：
1.项目启动后，在依赖的bean加载完成后，我们的数据源通过LazyConnectionDataSourceProxy开始加载，他会引用dataSourceSelector加载数据源。
2.DataSourceSelector会选择一个数据源，我们在代码里设置了默认数据源为master，在初始化的时候我们就默认使用master源。
3.在数据库操作执行时，DateSourceSelectInterceptor拦截器拦截了请求，通过分析sql决定使用哪个数据源，“读操作”使用slave源，“写操作”使用master源。

写在后面

现在很多读写分离中间件已经大大简化了我们的工作，但是自己实现一个小体量的读写分离有助于我们进一步理解数据库读写分离在业务上的实现，呼～

多种读写分离技术参考：http://www.cnblogs.com/llhhll/p/9224144.html
Amoeba配置读写参考：https://blog.csdn.net/chenjie19891104/article/details/7616665?utm_source=blogxgwz0
Amoeba精细配置参考：https://www.cnblogs.com/liuyisai/p/6009379.html

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