sharding-jdbc 相容 MybatisPlus的動態資料來源

房东的Tom發表於2024-07-29
JDBCMyBatis

背景：之前的專案做讀寫分離的時候用的 MybatisPlus的動態資料做的，很多地方使用的@DS直接指定的讀庫或者寫庫實現的業務；隨著表資料量越來越大，現在打算把比較大的表進行水平拆分，準備使用 ShardingJDBC實現，但是發現兩者配合起來並不是那麼順利，網上大部分文章都是直接把整個Sharding的資料來源當成MybatisPlus的一個資料來源，那麼在原本@DS上面指定的資料來源就無法直接使用Sharding的分庫等邏輯，所以我研究了一下原始碼，實現了這一邏輯，給後面有需要的朋友提供一個案例，避免浪費不必要的時間

一. 版本選擇

目前ShardingJDBC主要有兩個版本，一個是ShardingJDBC早期版本，一個是ShardingSphere專案中的ShardingSphere-JDBC

  • Sharding-JDBC：Sharding-JDBC 最初由當時的專案發起人在2016年釋出。它最早作為一個輕量級的 JDBC 層解決方案，旨在解決資料庫分片和讀寫分離的問題。
  • ShardingSphere：ShardingSphere 專案是由 Sharding-JDBC 專案發展而來的，並在2018年正式釋出。Apache ShardingSphere 致力於構建更為完整的分散式資料庫管理生態系統，包含了 Sharding-JDBC、Sharding-Proxy 和 Sharding-Sidecar等多個元件。

目前獨立的ShardingJDBC已經停更，使用到的最多的版本是 4.1.1

<dependency>
    <groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>
    <artifactId>sharding-jdbc-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>4.1.1</version>
</dependency>

ShardingSphere專案目前一直處於更新迭代中，ShardingSphere-JDBC 是透過ShardingJDBC 更新迭代過來的，在原有程式碼的基礎進行了一些最佳化和新功能加入，對於開發者而言，主要是引數的配置發生了一些調整。但是引數的作用和配置方式和以前一樣；

這裡我為了方便以後會使用到新特性，我直接使用的是 ShardingSphere-JDBC 5.2.1

官方幫助文件：https://www.bookstack.cn/read/shardingsphere-5.1.0-zh/ecf18b21ab3f559c.md

<dependency>
	<groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>
	<artifactId>shardingsphere-jdbc-core-spring-boot-starter</artifactId>
	<version>5.2.1</version>
</dependency>

二. 專案依賴

案例全部的 Maven依賴如下：

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>com.zaxxer</groupId>
            <artifactId>HikariCP</artifactId>
            <version>3.4.5</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>com.baomidou</groupId>
            <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
            <version>3.4.0</version>
        </dependency>

        <!-- 讀寫分離 -->
        <dependency>
            <groupId>com.baomidou</groupId>
            <artifactId>dynamic-datasource-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>3.3.2</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <version>8.0.33</version>
        </dependency>

        <!--Shardingjdbc-->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>
            <artifactId>shardingsphere-jdbc-core-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>5.2.1</version>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.yaml</groupId>
                    <artifactId>snakeyaml</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>
        <!-- 新增正確版本的 SnakeYAML  shardingsphere-jdbc裡面的依賴版本有問題，會報錯-->
        <dependency>
            <groupId>org.yaml</groupId>
            <artifactId>snakeyaml</artifactId>
            <version>1.33</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

三. 引數配置

application.yml 配置

server:
  port: 8080

mybatis-plus:
  mapper-locations: classpath*:mybatis/*.xml
  type-aliases-package: com.game.sharding.dto
  configuration:
    map-underscore-to-camel-case: false
    log-impl: org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImpl

spring:
  application:
    name: sharding-jdbc-test
  sharding-sphere:
    datasource:
      names: master,write,read,read2
      master:
        type: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
        driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
        jdbc-url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/game_dev?characterEncoding=utf-8&useSSL=false&allowMultiQueries=true&autoReconnect=true&serverTimezone=Asia/Shanghai
        username: root
        password: 123456
      write:
        type: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
        driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
        jdbc-url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/game_dev?characterEncoding=utf-8&useSSL=false&allowMultiQueries=true&autoReconnect=true&serverTimezone=Asia/Shanghai
        username: root
        password: 123456
      read:
        type: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
        driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
        jdbc-url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/game_dev_read?characterEncoding=utf-8&useSSL=false&allowMultiQueries=true&autoReconnect=true&serverTimezone=Asia/Shanghai
        username: root
        password: 123456
      read2:
        type: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
        driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
        jdbc-url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/game_dev_read?characterEncoding=utf-8&useSSL=false&allowMultiQueries=true&autoReconnect=true&serverTimezone=Asia/Shanghai
        username: root
        password: 123456
    rules:
      sharding:
        tables:
          team_msg:
		  ## 這裡的customer-ds是下面配置的讀寫分離的資料來源名稱
            actual-data-nodes: customer-ds.team_msg_${0..1}
            table-strategy:
              standard:
                sharding-column: id
                sharding-algorithm-name: msg-id # 對應下面的sharding-algorithms
        sharding-algorithms:
          ## 注意這裡名稱(例如msg-id)不能用下劃線，會載入不了下面的引數導致啟動報錯
          msg-id:
            type: INLINE
            props:
			## 使用id取模演算法
              algorithm-expression: team_msg_${id % 2}
	 ## 讀寫分離相關		  
      readwrite-splitting:
        data-sources:
          customer-ds:
            load-balancer-name: customer-lb
            static-strategy:
              write-data-source-name: master
              read-data-source-names: read,read2,write
        load-balancers:
            customer-lb:
			    ## 使用自定義的複雜均衡演算法
                type: CUSTOM
    props:
      # 顯示處理之後的真實sql
      sql-show: true

四. 程式碼配置

最關鍵的配置就是需要把MybatisPlus的資料來源註冊為使用 shardingsphere-jdbc 的資料來源，並且保證資料來源的名稱和原來MybatisPlus的資料來源一致，shardingSphereDataSource裡面其實有一個Map儲存了application.yml中所有配置的資料來源，這裡主要是為了方便後續使用@DS做動態資料來源切換，所以把同一個ShardingSphere的資料庫註冊為4個動態資料來源，避免使用@DS找不到對應的資料來源；

import com.baomidou.dynamic.datasource.DynamicRoutingDataSource;
import com.baomidou.dynamic.datasource.provider.AbstractDataSourceProvider;
import com.baomidou.dynamic.datasource.provider.DynamicDataSourceProvider;
import com.baomidou.dynamic.datasource.spring.boot.autoconfigure.DynamicDataSourceAutoConfiguration;
import com.baomidou.dynamic.datasource.spring.boot.autoconfigure.DynamicDataSourceProperties;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.apache.shardingsphere.driver.jdbc.adapter.AbstractDataSourceAdapter;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.boot.SpringBootConfiguration;
import org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfigureBefore;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.context.annotation.Lazy;
import org.springframework.context.annotation.Primary;

import javax.annotation.Resource;
import javax.sql.DataSource;
import java.util.Arrays;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

@Configuration
@AutoConfigureBefore({DynamicDataSourceAutoConfiguration.class, SpringBootConfiguration.class})
public class MyDataSourceConfiguration {

    /**
     * mybatisplus 動態資料來源配置項
     */
    @Autowired
    private DynamicDataSourceProperties properties;

    /**
     * shardingjdbc的資料來源
     */
    @Lazy
    @Resource(name = "shardingSphereDataSource")
    private AbstractDataSourceAdapter shardingSphereDataSource;

    @Value("${spring.sharding-sphere.datasource.names}")
    private String shardingDataSourceNames;

    /**
     * 註冊動態資料來源  這裡非常關鍵，因為我們需要用到@DS註解配置動態選擇資料來源，同上又要讓選擇的資料來源使用shardingjdbc的資料來源
     * 所以，這裡需要動態的把所有的資料來源都註冊為  shardingjdbc的資料來源
     */
    @Bean
    public DynamicDataSourceProvider dynamicDataSourceProvider() {
        if (StringUtils.isBlank(shardingDataSourceNames)) {
            throw new RuntimeException("配置 spring.sharding-sphere.datasource.names 不能為空");
        }
        String[] names = shardingDataSourceNames.split(",");
        return new AbstractDataSourceProvider() {
            @Override
            public Map<String, DataSource> loadDataSources() {
                Map<String, DataSource> dataSourceMap = new HashMap<>();
                Arrays.stream(names).forEach(name -> dataSourceMap.put(name, shardingSphereDataSource));
                return dataSourceMap;
            }
        };
    }

    /**
     * 將動態資料來源設定為首選資料來源
     */
    @Primary
    @Bean
    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;
    }
}

五. 自定義ShardingSphere中的複雜均衡演算法

shardingsphere中的負載均衡需要實現ReadQueryLoadBalanceAlgorithm介面並在getType方法中返回自定義的演算法名稱，官方自帶的又RoundRobinReadQueryLoadBalanceAlgorithm，RandomReadQueryLoadBalanceAlgorithm等，這裡我們必須自定義演算法才能相容@DS註解實現自由切換資料來源；

ShardingSphere使用的是SPI機制載入的，對應的載入原始碼部分如下：

image

所以如果我們要讓自定義的ReadQueryLoadBalanceAlgorithm類生效，需要在專案中的 META-INF的services資料夾中建立org.apache.shardingsphere.readwritesplitting.spi.ReadQueryLoadBalanceAlgorithm 檔案，並且把自定義的類填入該檔案中

原始碼中的配置如下：
image

那麼我們按照原始碼的配置直接在自己的專案中建立即可

image

最後自定義的CustomLoadBalanceAlgorithm 實現


public class CustomLoadBalanceAlgorithm implements ReadQueryLoadBalanceAlgorithm {
    private Properties props;

    public CustomLoadBalanceAlgorithm() {

    }

    @Override
    public void init(Properties props) {
        this.props = props;
    }

    /**
     * 獲取資料來源
     *
     * @param name  資料來源名稱（ShardingJDBC使用的）
     * @param writeDataSourceName 寫資料來源名稱
     * @param readDataSourceNames 所有配置的複雜均衡中讀資料來源名稱
     * @param context 事務上下文物件，可以獲取context.isInTransaction() 判斷是否需要事務，可透過這個來判斷是否使用 寫資料來源
     * @return java.lang.String
     */
    @Override
    public String getDataSource(String name, String writeDataSourceName, List<String> readDataSourceNames, TransactionConnectionContext context) {
        // 獲取當前MybatisPlus指定的資料來源
        String dsKey = DynamicDataSourceContextHolder.peek();
        if (StringUtils.isNotBlank(dsKey)) {
            if (writeDataSourceName.equals(dsKey)) {
                return dsKey;
            }
            if (readDataSourceNames.contains(dsKey)) {
                return dsKey;
            }
            throw new RuntimeException("@DS 配置錯誤，當前資料來源[" + dsKey + "]不在SharingJDBC資料來源列表[" + readDataSourceNames + "]中");
        }
        return writeDataSourceName;
    }

    @Override
    public String getType() {
        return "CUSTOM";
    }

    @Override
    public boolean isDefault() {
        return true;
    }

    @Override
    @Generated
    public Properties getProps() {
        return this.props;
    }
}

那麼此時你的ShardingSphere就已經完全適配之前MybatisPlus動態資料來源了

image

六. 原始碼

Gitee: https://gitee.com/luowenjie98/sharing-sphere-mybatisplus-demo

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