多資料源

回顧

通過前面文章的介紹，目前已經支持主流資料庫，包括MySql，PostgreSql，Oracle，Microsoft SQL Server等，通過配置零代碼實作了CRUD增刪改查RESTful API，采用抽象工廠設計模式，可以無縫切換不同型別的資料庫，
但是如果需要同時支持不同型別的資料庫，如何通過配置進行管理呢？這時候引入多資料源功能就很有必要了，

簡介

利用spring boot多資料源功能，可以同時支持不同型別資料庫mysql，oracle，postsql，sql server等，以及相同型別資料庫不同的schema，零代碼同時生成不同型別資料庫增刪改查RESTful api，且支持同一介面中跨庫資料訪問二次開發，

UI界面

配置一個資料源，多個從資料源，每一個資料源相互獨立配置和訪問，

multiDatasource

核心原理

配置資料庫連接串

配置application.properties，spring.datasource為默認主資料源，spring.datasource.hikari.data-sources[]陣列為從資料源

#primary
spring.datasource.driverClassName=com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/crudapi?serverTimezone=Asia/Shanghai&useUnicode=true&characterEncoding=utf8&useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=root

#postgresql
spring.datasource.hikari.data-sources[0].postgresql.driverClassName=org.postgresql.Driver
spring.datasource.hikari.data-sources[0].postgresql.url=jdbc:postgresql://localhost:5432/crudapi
spring.datasource.hikari.data-sources[0].postgresql.username=postgres
spring.datasource.hikari.data-sources[0].postgresql.password=postgres

#sqlserver
spring.datasource.hikari.data-sources[1].sqlserver.driverClassName=com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver
spring.datasource.hikari.data-sources[1].sqlserver.url=jdbc:sqlserver://localhost:1433;SelectMethod=cursor;DatabaseName=crudapi
spring.datasource.hikari.data-sources[1].sqlserver.username=sa
spring.datasource.hikari.data-sources[1].sqlserver.password=Mssql1433

#oracle
spring.datasource.hikari.data-sources[2].oracle.url=jdbc:oracle:thin:@//localhost:1521/XEPDB1
spring.datasource.hikari.data-sources[2].oracle.driverClassName=oracle.jdbc.OracleDriver
spring.datasource.hikari.data-sources[2].oracle.username=crudapi
spring.datasource.hikari.data-sources[2].oracle.password=crudapi

#mysql
spring.datasource.hikari.data-sources[3].mysql.driverClassName=com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.datasource.hikari.data-sources[3].mysql.url=jdbc:mysql://localhost:3306/crudapi2?serverTimezone=Asia/Shanghai&useUnicode=true&characterEncoding=utf8&useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true
spring.datasource.hikari.data-sources[3].mysql.username=root
spring.datasource.hikari.data-sources[3].mysql.password=root

動態資料源——DynamicDataSource

Spring boot提供了抽象類AbstractRoutingDataSource，復寫介面determineCurrentLookupKey，可以在執行查詢之前，設定使用的資料源，從而實作動態切換資料源，

public class DynamicDataSource extends AbstractRoutingDataSource {
  @Override
  protected Object determineCurrentLookupKey() {
    return DataSourceContextHolder.getDataSource();
  }
}

資料源Context——DataSourceContextHolder

默認主資料源名稱為datasource，從資料源名稱保存在ThreadLocal變數CONTEXT_HOLDER里面，ThreadLocal叫做執行緒變數, 意思是ThreadLocal中填充的變數屬于當前執行緒, 該變數對其他執行緒而言是隔離的, 也就是說該變數是當前執行緒獨有的變數，

在RestController里面根據需要提前設定好當前需要訪問的資料源key，即呼叫setDataSource方法，訪問資料的時候呼叫getDataSource方法獲取到資料源key，最終傳遞給DynamicDataSource，

public class DataSourceContextHolder {
    //默認資料源primary=dataSource
    private static final String DEFAULT_DATASOURCE = "dataSource";

    //保存執行緒連接的資料源
    private static final ThreadLocal<String> CONTEXT_HOLDER = new ThreadLocal<>();

    private static final ThreadLocal<String> HEADER_HOLDER = new ThreadLocal<>();

    public static String getDataSource() {
      String dataSoure = CONTEXT_HOLDER.get();
        if (dataSoure != null) {
          return dataSoure;
        } else {
          return DEFAULT_DATASOURCE;
        }
    }

    public static void setDataSource(String key) {
        if ("primary".equals(key)) {
          key = DEFAULT_DATASOURCE;
        }
        CONTEXT_HOLDER.set(key);
    }

    public static void cleanDataSource() {
        CONTEXT_HOLDER.remove();
    }

    public static void setHeaderDataSource(String key) {
      HEADER_HOLDER.set(key);
    }

    public static String getHeaderDataSource() {
      String dataSoure = HEADER_HOLDER.get();
        if (dataSoure != null) {
          return dataSoure;
        } else {
          return DEFAULT_DATASOURCE;
        }
    }
}

動態資料庫提供者——DynamicDataSourceProvider

程式啟動時候，讀取組態檔application.properties中資料源資訊，構建DataSource并通過介面setTargetDataSources設定從資料源，資料源的key和DataSourceContextHolder中key一一對應

@Component
@EnableConfigurationProperties(DataSourceProperties.class)
@ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource.hikari")
public class DynamicDataSourceProvider implements DataSourceProvider {
  @Autowired
  private DynamicDataSource dynamicDataSource;

  private List<Map<String, DataSourceProperties>> dataSources;

  private Map<Object,Object> targetDataSourcesMap;

  @Resource
  private DataSourceProperties dataSourceProperties;

  private DataSource buildDataSource(DataSourceProperties prop) {
        DataSourceBuilder<?> builder = DataSourceBuilder.create();
        builder.driverClassName(prop.getDriverClassName());
        builder.username(prop.getUsername());
        builder.password(prop.getPassword());
        builder.url(prop.getUrl());
        return builder.build();
    }

    @Override
    public List<DataSource> provide() {
      Map<Object,Object> targetDataSourcesMap = new HashMap<>();
      List<DataSource> res = new ArrayList<>();
      if (dataSources != null) {
            dataSources.forEach(map -> {
                Set<String> keys = map.keySet();
                keys.forEach(key -> {
                    DataSourceProperties properties = map.get(key);
                    DataSource dataSource = buildDataSource(properties);
                    targetDataSourcesMap.put(key, dataSource);

                });
            });

            //更新dynamicDataSource
            this.targetDataSourcesMap = targetDataSourcesMap;
            dynamicDataSource.setTargetDataSources(targetDataSourcesMap);
            dynamicDataSource.afterPropertiesSet();
      }

        return res;
    }

    @PostConstruct
    public void init() {
        provide();
    }

    public List<Map<String, DataSourceProperties>> getDataSources() {
        return dataSources;
    }

    public void setDataSources(List<Map<String, DataSourceProperties>> dataSources) {
        this.dataSources = dataSources;
    }

    public List<Map<String, String>> getDataSourceNames() {
      List<Map<String, String>> dataSourceNames = new ArrayList<Map<String, String>>();
      Map<String, String> dataSourceNameMap = new HashMap<String, String>();
      dataSourceNameMap.put("name", "primary");
      dataSourceNameMap.put("caption", "主資料源");
      dataSourceNameMap.put("database", parseDatabaseName(dataSourceProperties));
      dataSourceNames.add(dataSourceNameMap);

      if (dataSources != null) {
        dataSources.forEach(map -> {
          Set<Map.Entry<String, DataSourceProperties>> entrySet = map.entrySet();
              for (Map.Entry<String, DataSourceProperties> entry : entrySet) {
                Map<String, String> t = new HashMap<String, String>();
                t.put("name", entry.getKey());
                t.put("caption", entry.getKey());
                DataSourceProperties p = entry.getValue();
                t.put("database", parseDatabaseName(p));

                dataSourceNames.add(t);
              }
          });
      }

        return dataSourceNames;
    }

    public String getDatabaseName() {
      List<Map<String, String>> dataSourceNames = this.getDataSourceNames();
      String dataSource = DataSourceContextHolder.getDataSource();

      Optional<Map<String, String>> op = dataSourceNames.stream()
      .filter(t -> t.get("name").toString().equals(dataSource))
      .findFirst();
      if (op.isPresent()) {
        return op.get().get("database");
      } else {
        return dataSourceNames.stream()
        .filter(t -> t.get("name").toString().equals("primary"))
        .findFirst().get().get("database");
      }
    }


    private String parseDatabaseName(DataSourceProperties p) {
      String url = p.getUrl();
      String databaseName = "";
      if (url.toLowerCase().indexOf("databasename") >= 0) {
        String[] urlArr = p.getUrl().split(";");
        for (String u : urlArr) {
          if (u.toLowerCase().indexOf("databasename") >= 0) {
            String[] uArr = u.split("=");
            databaseName = uArr[uArr.length - 1];
          }
        }
      } else {
        String[] urlArr = p.getUrl().split("\\?")[0].split("/");
        databaseName = urlArr[urlArr.length - 1];
      }

      return databaseName;
    }

  public Map<Object,Object> getTargetDataSourcesMap() {
    return targetDataSourcesMap;
  }
}

動態資料源配置——DynamicDataSourceConfig

首先取消系統自動資料庫配置，設定exclude = { DataSourceAutoConfiguration.class }

@SpringBootApplication(exclude = { DataSourceAutoConfiguration.class })
public class ServiceApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ServiceApplication.class, args);
    }
}

然后自定義Bean，分別定義主資料源dataSource和動態資料源dynamicDataSource，并且注入到JdbcTemplate，NamedParameterJdbcTemplate，和DataSourceTransactionManager中，在訪問資料時候自動識別對應的資料源，

//資料源配置類
@Configuration
@EnableConfigurationProperties(DataSourceProperties.class)
public class DynamicDataSourceConfig {
    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(DynamicDataSourceConfig.class);

    @Resource
    private DataSourceProperties dataSourceProperties;

    @Bean(name = "dataSource")
    public DataSource getDataSource(){
        DataSourceBuilder<?> builder = DataSourceBuilder.create();
        builder.driverClassName(dataSourceProperties.getDriverClassName());
        builder.username(dataSourceProperties.getUsername());
        builder.password(dataSourceProperties.getPassword());
        builder.url(dataSourceProperties.getUrl());
        return builder.build();
    }

    @Primary //當相同型別的實作類存在時，選擇該注解標記的類
    @Bean("dynamicDataSource")
    public DynamicDataSource dynamicDataSource(){
        DynamicDataSource dynamicDataSource = new DynamicDataSource();
        //默認資料源
        dynamicDataSource.setDefaultTargetDataSource(getDataSource());

        Map<Object,Object> targetDataSourcesMap = new HashMap<>();
        dynamicDataSource.setTargetDataSources(targetDataSourcesMap);
        return dynamicDataSource;
    }

    //事務管理器DataSourceTransactionManager構造引數需要DataSource
    //這里可以看到我們給的是dynamicDS這個bean
    @Bean
    public PlatformTransactionManager transactionManager(){
        return new DataSourceTransactionManager(dynamicDataSource());
    }

    //這里的JdbcTemplate構造引數同樣需要一個DataSource,為了實作資料源切換查詢，
    //這里使用的也是dynamicDS這個bean
    @Bean(name = "jdbcTemplate")
    public JdbcTemplate getJdbc(){
        return new JdbcTemplate(dynamicDataSource());
    }

    //這里的JdbcTemplate構造引數同樣需要一個DataSource,為了實作資料源切換查詢，
    //這里使用的也是dynamicDS這個bean
    @Bean(name = "namedParameterJdbcTemplate")
    public NamedParameterJdbcTemplate getNamedJdbc(){
        return new NamedParameterJdbcTemplate(dynamicDataSource());
    }
}

請求頭過濾器——HeadFilter

攔截所有http請求，從header里面決議出當前需要訪問的資料源，然后設定到執行緒變數HEADER_HOLDER中，

@WebFilter(filterName = "headFilter", urlPatterns = "/*")
public class HeadFilter extends OncePerRequestFilter {
    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(HeadFilter.class);

    @Override
    protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain filterChain) throws ServletException, IOException {
      if (!"/api/auth/login".equals(request.getRequestURI())
        && !"/api/auth/jwt/login".equals(request.getRequestURI())
        && !"/api/auth/logout".equals(request.getRequestURI())
        && !"/api/metadata/dataSources".equals(request.getRequestURI())) {
        String dataSource = request.getParameter("dataSource");
          HeadRequestWrapper headRequestWrapper = new HeadRequestWrapper(request);
          if (StringUtils.isEmpty(dataSource)) {
            dataSource = headRequestWrapper.getHeader("dataSource");
                if (StringUtils.isEmpty(dataSource)) {
                  dataSource = "primary";
                  headRequestWrapper.addHead("dataSource", dataSource);
                }
            }

            DataSourceContextHolder.setHeaderDataSource(dataSource);

            // finish
            filterChain.doFilter(headRequestWrapper, response);
      } else {
        filterChain.doFilter(request, response);
      }
    }
}

實際應用

前面動態資料源配置準備作業已經完成，最后我們定義切面DataSourceAspect

@Aspect
public class DataSourceAspect {
  private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(DataSourceAspect.class);

  @Pointcut("within(cn.crudapi.api.controller..*)")
  public void applicationPackagePointcut() {
  }

  @Around("applicationPackagePointcut()")
  public Object dataSourceAround(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
    String dataSource = DataSourceContextHolder.getHeaderDataSource();
    DataSourceContextHolder.setDataSource(dataSource);
    try {
      return joinPoint.proceed();
    } finally {
      DataSourceContextHolder.cleanDataSource();
    }
  }
}

在API對應的controller中攔截，獲取當前的請求頭資料源key，然后執行joinPoint.proceed()，最后再恢復資料源，當然在service內部還可以多次切換資料源，只需要呼叫DataSourceContextHolder.setDataSource()即可，比如可以從mysql資料庫讀取資料，然后保存到oracle資料庫中，

前端集成

在請求頭里面設定dataSource為對應的資料源，比如primary表示主資料源，postgresql表示從資料源postgresql，具體可以名稱和application.properties配置保持一致，

首先呼叫的地方配置dataSource

const table = {
  list: function(dataSource, tableName, page, rowsPerPage, search, query, filter) {
    return axiosInstance.get("/api/business/" + tableName,
      {
        params: {
          offset: (page - 1) * rowsPerPage,
          limit: rowsPerPage,
          search: search,
          ...query,
          filter: filter
        },
        dataSource: dataSource
      }
    );
  },
}

然后在axios里面統一攔截配置

axiosInstance.interceptors.request.use(
  function(config) {
    if (config.dataSource) {
      console.log("config.dataSource = " + config.dataSource);
      config.headers["dataSource"] = config.dataSource;
    }

    return config;
  },
  function(error) {
    return Promise.reject(error);
  }
);

效果如下
datasource

小結

本文主要介紹了多資料源功能，在同一個Java程式中，通過多資料源功能，不需要一行代碼，我們就可以得到不同資料庫的基本crud功能，包括API和UI，

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基于多資料源零代碼同時生成多個資料庫CRUD增刪改查RESTful API介面——MySql，PostgreSql，Oracle，Microsoft SQL Server