spring框架中多資料來源建立載入並且實現動態切換的配置例項程式碼

               

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在我們的專案中遇到這樣一個問題：我們的專案需要連線多個資料庫，而且不同的客戶在每次訪問中根據需要會去訪問不同的資料庫。我們以往在spring和hibernate框架中總是配置一個資料來源，因而sessionFactory的dataSource屬性總是指向這個資料來源並且恆定不變，所有DAO在使用sessionFactory的時候都是通過這個資料來源訪問資料庫。但是現在，由於專案的需要，我們的DAO在訪問sessionFactory的時候都不得不在多個資料來源中不斷切換，問題就出現了：如何讓sessionFactory在執行資料持久化的時候，根據客戶的需求能夠動態切換不同的資料來源？我們能不能在spring的框架下通過少量修改得到解決？是否有什麼設計模式可以利用呢？ 

 

問題的分析

我首先想到在spring的applicationContext中配置所有的dataSource。這些dataSource可能是各種不同型別的，比如不同的資料庫：Oracle、SQL Server、MySQL等，也可能是不同的資料來源：比如apache 提供的org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource、spring提供的org.springframework.jndi.JndiObjectFactoryBean等。然後sessionFactory根據客戶的每次請求，將dataSource屬性設定成不同的資料來源，以到達切換資料來源的目的。

 

但是，我很快發現一個問題：當多使用者同時併發訪問資料庫的時候會出現資源爭用的問題。這都是“單例模式”惹的禍。眾所周知，我們在使用spring框架的時候，在beanFactory中註冊的bean基本上都是採用單例模式，即spring在啟動的時候，這些bean就裝載到記憶體中，並且每個bean在整個專案中只存在一個物件。正因為只存在一個物件，物件的所有屬性，更準確說是例項變數，表現得就如同是個靜態變數（實際上“靜態”與“單例”往往是非常相似的兩個東西，我們常常用“靜態”來實現“單例”）。拿我們的問題來說，sessionFactory在整個專案中只有一個物件，它的例項變數dataSource也就只有一個，就如同一個靜態變數一般。如果不同的使用者都不斷地去修改dataSource的值，必然會出現多使用者爭用一個變數的問題，對系統產生隱患。

 

通過以上的分析，解決多資料來源訪問問題的關鍵，就集中在sessionFactory在執行資料持久化的時候，能夠通過某段程式碼去根據客戶的需要動態切換資料來源，並解決資源爭用的問題。

 

問題的解決

• 採用Decorator設計模式

要解決這個問題，我的思路鎖定在了這個dataSource上了。如果sessionFactory指向的dataSource可以根據客戶的需求去連線客戶所需要的真正的資料來源，即提供動態切換資料來源的功能，那麼問題就解決了。那麼我們怎麼做呢？去修改那些我們要使用的dataSource原始碼嗎？這顯然不是一個好的方案，我們希望我們的修改與原dataSource程式碼是分離的。根據以上的分析，使用GoF設計模式中的Decorator模式（裝飾者模式）應當是我們可以選擇的最佳方案。

 

什麼是“Decorator模式”？簡單點兒說就是當我們需要修改原有的功能，但我們又不願直接去修改原有的程式碼時，設計一個Decorator套在原有程式碼外面。當我們使用Decorator的時候與原類完全一樣，當Decorator的某些功能卻已經修改為了我們需要修改的功能。Decorator模式的結構如圖。

 

我們本來需要修改圖中所有具體的Component類的一些功能，但卻並不是去直接修改它們的程式碼，而是在它們的外面增加一個Decorator。Decorator與具體的Component類都是繼承的AbstractComponent，因此它長得和具體的Component類一樣，也就是說我們在使用Decorator的時候就如同在使用ConcreteComponentA或者ConcreteComponentB一樣，甚至那些使用ConcreteComponentA或者ConcreteComponentB的客戶程式都不知道它們用的類已經改為了Decorator，但是Decorator已經對具體的Component類的部分方法進行了修改，執行這些方法的結果已經不同了。

 

 

• 設計MultiDataSource類

現在回到我們的問題，我們需要對dataSource的功能進行變更，但又不希望修改dataSource中的任何程式碼。我這裡指的dataSource是所有實現javax.sql.DataSource介面的類，我們常用的包括apache 提供的org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource、spring提供的org.springframework.jndi.JndiObjectFactoryBean等，這些類我們不可能修改它們本身，更不可能對它們一個個地修改以實現動態分配資料來源的功能，同時，我們又希望使用dataSource的sessionFactory根本就感覺不到這樣的變化。Decorator模式就正是解決這個問題的設計模式。

 

首先寫一個Decorator類，我取名叫MultiDataSource，通過它來動態切換資料來源。同時在配置檔案中將sessionFactory的dataSource屬性由原來的某個具體的dataSource改為MultiDataSource。如圖：

 

對比原Decorator模式，AbstractComponent是一個抽象類，但在這裡我們可以將這個抽象類用介面來代替，即DataSource介面，而ConcreteComponent就是那些DataSource的實現類，如BasicDataSource、JndiObjectFactoryBean等。MultiDataSource封裝了具體的dataSource，並實現了資料來源動態切換：

java 程式碼

public class MultiDataSource implements DataSource {       private DataSource dataSource = null;   public MultiDataSource(DataSource dataSource){           this.dataSource = dataSource;       }       /* (non-Javadoc)       * @see javax.sql.DataSource#getConnection()       */      public Connection getConnection() throws SQLException {           return getDataSource().getConnection();       }       //其它DataSource介面應當實現的方法         public DataSource getDataSource(){           return this.dataSource;           }       }       public void setDataSource(DataSource dataSource) {           this.dataSource = dataSource;       }   }   

 

客戶在發出請求的時候，將dataSourceName放到request中，然後把request中的資料來源名通過呼叫newMultiDataSource(dataSource)時可以告訴MultiDataSource客戶需要的資料來源，就可以實現動態切換資料來源了。但細心的朋友會發現這在單例的情況下就是問題的，因為MultiDataSource在系統中只有一個物件，它的例項變數dataSource也只有一個，就如同一個靜態變數一般。正因為如此，單例模式讓許多設計模式都不得不需要更改，這將在我的《“單例”更改了我們的設計模式》中詳細討論。那麼，我們在單例模式下如何設計呢？

 

• 單例模式下的MultiDataSource

在單例模式下，由於我們在每次呼叫MultiDataSource的方法的時候，dataSource都可能是不同的，所以我們不能將dataSource放在例項變數dataSource中，最簡單的方式就是在方法getDataSource()中增加引數，告訴MultiDataSource我到底呼叫的是哪個dataSource：

 

java 程式碼

public DataSource getDataSource(String dataSourceName){           log.debug("dataSourceName:"+dataSourceName);           try{               if(dataSourceName==null||dataSourceName.equals("")){                   return this.dataSource;               }               return (DataSource)this.applicationContext.getBean(dataSourceName);           }catch(NoSuchBeanDefinitionException ex){               throw new DaoException("There is not the dataSource         }       }   

 

值得一提的是，我需要的資料來源已經都在spring的配置檔案中註冊，dataSourceName就是其對應的id。

 

xml 程式碼

<bean id="dataSource1"      class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource">      <property name="driverClassName">          <value>oracle.jdbc.driver.OracleDrivervalue>      property>     ......   bean>  <bean id="dataSource2"      class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource">      <property name="driverClassName">          <value>oracle.jdbc.driver.OracleDrivervalue>     property>       ......   bean>   

為了得到spring的ApplicationContext，MultiDataSource類必須實現介面org.springframework.context.ApplicationContextAware，並且實現方法：

java 程式碼

private ApplicationContext applicationContext = null;   public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {           this.applicationContext = applicationContext;       }  

 

 

如此這樣，我就可以通過this.applicationContext.getBean(dataSourceName)得到dataSource了。

 

• 通過執行緒傳遞dataSourceName

檢視以上設計，MultiDataSource依然無法執行，因為使用者在發出請求時，他需要連線什麼資料庫，其資料來源名是放在request中的，要將request中的資料來源名傳給MultiDataSource，需要經過BUS和DAO，也就是說為了把資料來源名傳給MultiDataSource，BUS和DAO的所有方法都要增加dataSourceName的引數，這是我們不願看到的。寫一個類，通過執行緒的方式跳過BUS和DAO直接傳遞給MultiDataSource是一個不錯的設計：

 

java 程式碼

public class SpObserver {       private static ThreadLocal local = new ThreadLocal();       public static void putSp(String sp) {           local.set(sp);       }       public static String getSp() {           return (String)local.get();       }   }   

 

做一個filter，每次客戶發出請求的時候就呼叫SpObserver.petSp(dataSourceName)，將request中的dataSourceName傳遞給SpObserver物件。最後修改MultiDataSource的方法getDataSource()：

 

java 程式碼

public DataSource getDataSource(){           String sp = SpObserver.getSp();           return getDataSource(sp);       }   

 

完整的MultiDataSource程式碼在附件中。

 

• 動態新增資料來源

通過以上方案，我們解決了動態分配資料來源的問題，但你可能提出疑問：方案中的資料來源都是配置在spring的ApplicationContext中，如果我在程式執行過程中動態新增資料來源怎麼辦？這確實是一個問題，而且在我們的專案中也確實遇到。spring的ApplicationContext是在專案啟動的時候載入的。載入以後，我們如何動態地載入新的bean到ApplicationContext中呢？我想到如果用spring自己的方法解決這個問題就好了。所幸的是，在檢視spring的原始碼後，我找到了這樣的程式碼，編寫了DynamicLoadBean類，只要呼叫loadBean()方法，就可以將某個或某幾個配置檔案中的bean載入到ApplicationContext中（見附件）。不通過配置檔案直接載入物件，在spring的原始碼中也有，感興趣的朋友可以自己研究。

 

 

• 在spring中配置

在完成了所有這些設計以後，我最後再嘮叨一句。我們應當在spring中做如下配置：

 

xml 程式碼

<bean id="dynamicLoadBean" class="com.htxx.service.dao.DynamicLoadBean">bean>  <bean id="dataSource" class="com.htxx.service.dao.MultiDataSource">          <property name="dataSource">              <ref bean="dataSource1" />          property>      bean>      <bean id="sessionFactory" class="org.springframework.orm.hibernate3.LocalSessionFactoryBean">          <property name="dataSource">              <ref bean="dataSource" />          property>          ......       bean>  

 

其中dataSource屬性實際上更準確地說應當是defaultDataSource，即spring啟動時以及在客戶沒有指定資料來源時應當指定的預設資料來源。

該方案的優勢

以上方案與其它方案相比，它有哪些優勢呢？

 

首先，這個方案完全是在spring的框架下解決的，資料來源依然配置在spring的配置檔案中，sessionFactory依然去配置它的dataSource屬性，它甚至都不知道dataSource的改變。唯一不同的是在真正的dataSource與sessionFactory之間增加了一個MultiDataSource。

 

其次，實現簡單，易於維護。這個方案雖然我說了這麼多東西，其實都是分析，真正需要我們寫的程式碼就只有MultiDataSource、SpObserver兩個類。MultiDataSource類真正要寫的只有getDataSource()和getDataSource(sp)兩個方法，而SpObserver類更簡單了。實現越簡單，出錯的可能就越小，維護性就越高。

 

最後，這個方案可以使單資料來源與多資料來源相容。這個方案完全不影響BUS和DAO的編寫。如果我們的專案在開始之初是單資料來源的情況下開發，隨著專案的進行，需要變更為多資料來源，則只需要修改spring配置，並少量修改MVC層以便在請求中寫入需要的資料來源名，變更就完成了。如果我們的專案希望改回單資料來源，則只需要簡單修改配置檔案。這樣，為我們的專案將增加更多的彈性。

特別說明：例項中的DynamicLoadBean在web環境下執行會出錯，需要將類中AbstractApplicationContext改為org.springframework.context.ConfigurableApplicationContext。

 

程式碼下載地址：http://dl.iteye.com/topics/download/11b45eb4-9732-4fcb-85de-dd88238958b2

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