springboot项目使用spring-data-jpa如何连

作者: 低调的微胖 | 来源:发表于2018-06-07 21:36 被阅读44次

一. 为什么要连接多数据源

springboot下使用spring-data-jpa连接数据库配置非常方便，只需要在application.properties简单的几行配置就能搞定。
有些时候我们需要在一个项目里面连接多个数据库，如常见的数据库主从分离，将部分查询请求分流到只读从库里，降低主库的压力。
这种时候，就不能通过简单的几行配置来搞定了；需要手动进行一些配置才行。

二. springboot下连接多数据源的两种方案

目前有两种方案可以解决这个问题

为每个数据源配置一套dataSource，并针对每个dataSource配置一套jpa和事务管理器。
为每个数据源配置一套dataSource，使用AbstractRoutingDataSource将所有数据源集成到一起成为动态数据源，在代码调用的时候随时切换数据源。

这两套方案都可以满足日常使用需要，各位看官可以根据个人喜好选用。

三. 配置多套entityManagerFactory

先来讲解为每个数据源配置一套dataSource，并针对每个dataSource配置一套jpa和事务管理器的方案。废话不多说，直接上代码。具体样例代码点此查看。

首先，我们要有两个数据库。在application.properties中如下配置。

#数据库通用配置
spring.datasource.driverClassName=com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.datasource.hikari.maximum-pool-size=5
spring.jpa.database=MYSQL
spring.jpa.hibernate.dll-auto=none
spring.jpa.show-sql=true
spring.jpa.properties.hibernate.dialect=org.hibernate.dialect.MySQL5Dialect
#主库配置
spring.datasource.primary.url=jdbc:mysql://wuxiaodong.mysql.rds.aliyuncs.com:3306/test_for_blog?serverTimezone=GMT%2B8
spring.datasource.primary.username=test_for_blog
spring.datasource.primary.password=A1b2c3d4e5
#二库配置
spring.datasource.secondary.url=jdbc:mysql://wuxiaodong.mysql.rds.aliyuncs.com:3306/test_for_blog2?serverTimezone=GMT%2B8
spring.datasource.secondary.username=test_for_blog
spring.datasource.secondary.password=A1b2c3d4e5

主库配置

@Configuration
@EnableTransactionManagement
@EnableJpaRepositories(entityManagerFactoryRef="entityManagerFactoryPrimary", transactionManagerRef="transactionManagerPrimary", basePackages= {"com.test.dao.primary"})
public class DataSourcePrimaryConfig
{
    @Value("${spring.datasource.driverClassName}")
    private String driverClassName;

    @Value("${spring.datasource.hikari.maximum-pool-size}")
    private Integer maximumPoolSize;

    @Value("${spring.datasource.primary.url}")
    private String primaryUrl;

    @Value("${spring.datasource.primary.username}")
    private String primaryUsername;

    @Value("${spring.datasource.primary.password}")
    private String primaryPassword;

    /**
     * 主库数据源配置
     * @return
     */
    @Primary
    @Bean(name = "dataSourcePrimary")
    public DataSource dataSourcePrimary()
    {
        HikariDataSource dataSourcePrimary = new HikariDataSource();
        dataSourcePrimary.setDriverClassName(driverClassName);
        dataSourcePrimary.setJdbcUrl(primaryUrl);
        dataSourcePrimary.setUsername(primaryUsername);
        dataSourcePrimary.setPassword(primaryPassword);
        dataSourcePrimary.setMaximumPoolSize(maximumPoolSize);

        return dataSourcePrimary;
    }

    /**
     * 主库jpa 实例管理器工厂配置
     */
    @Primary
    @Bean(name = "entityManagerFactoryPrimary")
    public LocalContainerEntityManagerFactoryBean entityManagerFactoryPrimary(EntityManagerFactoryBuilder builder)
    {
        LocalContainerEntityManagerFactoryBean em = builder
                .dataSource(dataSourcePrimary())
                .packages("com.test.model")
                .build();
        Properties properties = new Properties();
        properties.setProperty("hibernate.physical_naming_strategy", "org.springframework.boot.orm.jpa.hibernate.SpringPhysicalNamingStrategy");
        em.setJpaProperties(properties);
        return em;
    }

    /**
     * 主库事务管理器配置
     */
    @Primary
    @Bean(name = "transactionManagerPrimary")
    public PlatformTransactionManager transactionManagerPrimary(EntityManagerFactoryBuilder builder)
    {
        JpaTransactionManager txManager = new JpaTransactionManager();
        txManager.setEntityManagerFactory(entityManagerFactoryPrimary(builder).getObject());
        return txManager;
    }
}

第二数据库配置

@Configuration
@EnableTransactionManagement
@EnableJpaRepositories(entityManagerFactoryRef="entityManagerFactorySecondary", transactionManagerRef="transactionManagerSecondary", basePackages= {"com.test.dao.secondary"})
public class DataSourceSecondaryConfig
{
    @Value("${spring.datasource.driverClassName}")
    private String driverClassName;

    @Value("${spring.datasource.hikari.maximum-pool-size}")
    private Integer maximumPoolSize;

    @Value("${spring.datasource.secondary.url}")
    private String secondaryUrl;

    @Value("${spring.datasource.secondary.username}")
    private String secondaryUsername;

    @Value("${spring.datasource.secondary.password}")
    private String secondaryPassword;

    /**
     * 二库数据源配置
     * @return
     */
    @Bean(name = "dataSourceSecondary")
    public DataSource dataSourceSecondary()
    {
        HikariDataSource dataSourceSecondary = new HikariDataSource();
        dataSourceSecondary.setDriverClassName(driverClassName);
        dataSourceSecondary.setJdbcUrl(secondaryUrl);
        dataSourceSecondary.setUsername(secondaryUsername);
        dataSourceSecondary.setPassword(secondaryPassword);
        dataSourceSecondary.setMaximumPoolSize(maximumPoolSize);

        return dataSourceSecondary;
    }

    /**
     * 二库jpa 实例管理器工厂配置
     */
    @Bean(name = "entityManagerFactorySecondary")
    public LocalContainerEntityManagerFactoryBean entityManagerFactorySecondary(EntityManagerFactoryBuilder builder)
    {
        LocalContainerEntityManagerFactoryBean em = builder
                .dataSource(dataSourceSecondary())
                .packages("com.test.model")
                .build();
        Properties properties = new Properties();
        properties.setProperty("hibernate.physical_naming_strategy", "org.springframework.boot.orm.jpa.hibernate.SpringPhysicalNamingStrategy");
        em.setJpaProperties(properties);
        return em;
    }

    /**
     * 二库事务管理器配置
     */
    @Bean(name = "transactionManagerSecondary")
    public PlatformTransactionManager transactionManagerSecondary(EntityManagerFactoryBuilder builder)
    {
        JpaTransactionManager txManager = new JpaTransactionManager();
        txManager.setEntityManagerFactory(entityManagerFactorySecondary(builder).getObject());
        return txManager;
    }
}

大部分代码相信各位看官一眼就能看明白，不过有几个关键单还是要额外说明下。

@EnableJpaRepositories(entityManagerFactoryRef="entityManagerFactoryPrimary", 
        transactionManagerRef="transactionManagerPrimary", 
        basePackages= {"com.test.dao.primary"})

这里是指定使用我们自定义的jpa实体管理工厂entityManagerFactoryPrimary，事务管理器transactionManagerPrimary来自定义jpa实现。这个jpa只扫描com.test.dao.primary这个包下的Repository。也就是com.test.dao.primary这个包下面的JpaRepository使用我们在配置文件中定义的主库。

主库配置中，我们定义的几个bean都加上了@Primary注解；而二库的配置中，并没有加上。这是因为spring中，dataSource、entityManagerFactory、transactionManager这几个如果初始化的时候实例化了多个，项目直接无法启动，会给出如下这样的提示

Parameter 0 of constructor in org.springframework.boot.autoconfigure.orm.jpa.HibernateJpaAutoConfiguration required a single bean, but 2 were found:
    - dataSourcePrimary: defined by method 'dataSourcePrimary' in class path resource [com/test/config/DataSourcePrimaryConfig.class]
    - dataSourceSecondary: defined by method 'dataSourceSecondary' in class path resource [com/test/config/DataSourceSecondaryConfig.class]

Action:

Consider marking one of the beans as @Primary, updating the consumer to accept multiple beans, or using @Qualifier to identify the bean that should be consumed

但是如果你把主库和二库都加上了@Primary，又会给出这样的错误提示。

No qualifying bean of type 'javax.sql.DataSource' available: more than one 'primary' bean found among candidates: [dataSourcePrimary, dataSourceSecondary]

dataSource、entityManagerFactory、transactionManager这几个如果必须实例化多个的话，必须使用使用@Primary指定其中一个为默认值。一般，建议使用主库为默认数据源。

当我们需要使用事务的时候，单数据源的时候，是直接使用@Transactional。但是因为我们配置了多数据源，然后配置主库事务管理器的时候，加上了@Primary的将其指定为默认事务管理器。所有这时候使用@Transactional其实是开启了主库的事务，如果你这时候试图对二库进行事务管理，会发现完全不会生效。
如果你希望对二库进行事务管理，需要指定使用二库的事务管理器@Transactional(transactionManager="transactionManagerSecondary")。
代码如下

@Transactional
    public void updateTestTable1()
    {
        TestTable testTable = new TestTable();
        testTable.setName("test");
        testTable.setStatus(1);
        testTablePrimaryRepository.save(testTable);

        testTable = testTablePrimaryRepository.findOne(1l);
        testTable.setName("1");
        testTablePrimaryRepository.save(testTable);
    }

    @Transactional(transactionManager="transactionManagerSecondary")
    public void updateTestTable2()
    {
        TestTable testTable = new TestTable();
        testTable.setName("test");
        testTable.setStatus(1);
        testTableSecondaryRepository.save(testTable);

        testTable = testTableSecondaryRepository.findOne(1l);
        testTable.setName("1");
        testTableSecondaryRepository.save(testTable);
    }

四. 使用AbstractRoutingDataSource实现动态数据源切换

下面来讲解动态数据源的方案。废话不多说，继续上代码。具体样例代码点此查看。

public class DBContextHolder {

    /**
     * 动态数据源key holder
     */
    private static ThreadLocal<String> contextHolder = new ThreadLocal<String>();

    public static final String DB_TYPE_PRIMARY = "dataSourceKeyPrimary";
    public static final String DB_TYPE_SECONDARY = "dataSourceKeySecondary";

    public static String getDbType() {
        String db = contextHolder.get();
        if (db == null) {
            db = DB_TYPE_PRIMARY;// 默认是主库
        }
        return db;
    }

    /**
     * 设置本线程的dbtype
     */
    public static void setDbType(String str) {
        contextHolder.set(str);
    }

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

public class DynamicDataSource extends AbstractRoutingDataSource
{
    @Override
    protected Object determineCurrentLookupKey()
    {
        String dbType = DBContextHolder.getDbType();
        return dbType;
    }
}

@Configuration
public class DataSourceConfig
{
    @Value("${spring.datasource.driverClassName}")
    private String driverClassName;

    @Value("${spring.datasource.hikari.maximum-pool-size}")
    private Integer maximumPoolSize;

    @Value("${spring.datasource.primary.url}")
    private String primaryUrl;

    @Value("${spring.datasource.primary.username}")
    private String primaryUsername;

    @Value("${spring.datasource.primary.password}")
    private String primaryPassword;

    @Value("${spring.datasource.secondary.url}")
    private String secondaryUrl;

    @Value("${spring.datasource.secondary.username}")
    private String secondaryUsername;

    @Value("${spring.datasource.secondary.password}")
    private String secondaryPassword;

    @Bean(name = "dataSource")
    public DataSource dynamicDataSource()
    {
        //配置主库数据源
        HikariDataSource dataSourcePrimary = new HikariDataSource();
        dataSourcePrimary.setDriverClassName(driverClassName);
        dataSourcePrimary.setJdbcUrl(primaryUrl);
        dataSourcePrimary.setUsername(primaryUsername);
        dataSourcePrimary.setPassword(primaryPassword);
        dataSourcePrimary.setMaximumPoolSize(maximumPoolSize);

        //配置二库数据源
        HikariDataSource dataSourceSecondary = new HikariDataSource();
        dataSourceSecondary.setDriverClassName(driverClassName);
        dataSourceSecondary.setJdbcUrl(secondaryUrl);
        dataSourceSecondary.setUsername(secondaryUsername);
        dataSourceSecondary.setPassword(secondaryPassword);
        dataSourceSecondary.setMaximumPoolSize(maximumPoolSize);

        Map<Object, Object> targetDataSources = new HashMap<>();
        targetDataSources.put("dataSourceKeyPrimary", dataSourcePrimary);
        targetDataSources.put("dataSourceKeySecondary", dataSourceSecondary);

        //配置动态数据源
        DynamicDataSource dynamicDataSource = new DynamicDataSource();
        dynamicDataSource.setTargetDataSources(targetDataSources);
        return dynamicDataSource;
    }
}

下面讲解一下重要的代码。动态数据源方案的核心是spring的抽象类AbstractRoutingDataSource。将多个数据源配置到自定义的动态数据源中

        Map<Object, Object> targetDataSources = new HashMap<>();
        targetDataSources.put("dataSourceKeyPrimary", dataSourcePrimary);
        targetDataSources.put("dataSourceKeySecondary", dataSourceSecondary);

        //配置动态数据源
        DynamicDataSource dynamicDataSource = new DynamicDataSource();
        dynamicDataSource.setTargetDataSources(targetDataSources);

在动态数据源类中，要重写一个方法，来告诉每次调用动态数据源的时候，使用哪个key对应的数据源。

@Override
    protected Object determineCurrentLookupKey()
    {
        String dbType = DBContextHolder.getDbType();
        return dbType;
    }

在DBContextHolder中，我们使用ThreadLocal来针对每个线程使用哪个数据源来进行控制。默认使用主库的数据源。如果需要进行切换，如下代码进行切换。

    public List<TestTable> getTestTables2()
    {
        //切换数据源至二库
        DBContextHolder.setDbType(DBContextHolder.DB_TYPE_SECONDARY);
        List<TestTable> testTables = testTableRepository.findAll();

        return testTables;
    }

这套动态数据源切换方案，在使用jdbcTemplate、Mybatis的时候非常好用；但是配合jpa的时候，却发现个问题。jpa在一个线程中拿过一个数据源后，后续使用就一直用那个数据源，即使你加上切换数据源的代码要求切换，但因为jpa根本就没有走动态数据源获取第二次，所以根本切换不了。

    public List<TestTable> getTestTables3()
    {
        //拿到默认数据源，即主库数据源
        List<TestTable> testTables1 = testTableRepository.findAll();
        //要求切换到二库数据源
        DBContextHolder.setDbType(DBContextHolder.DB_TYPE_SECONDARY);
        //因为jpa只拿一次数据源，所以这里依然沿用上一个数据源，即主库数据源
        List<TestTable> testTables2 = testTableRepository.findAll();

        List<TestTable> testTables = new ArrayList<>();
        testTables.addAll(testTables1);
        testTables.addAll(testTables2);

        return testTables;
    }

五. 两套方案各自的应用场景
动态数据源方案，配置完成后，只需要简单加上一行代码就可以随意切换使用哪个数据源，不需要对原有代码结构进行很大的变动。为优先考虑方案。但因为在jpa，hibernate中，框架帮我们做了很多事，有时候数据源并不能自由的切换。所以，建议如下：

jdbcTemplate、mybaits框架下，推荐使用动态数据源方案。
jpa、hibernate框架下，推荐使用配置多套entityManagerFactory的方案。

springboot项目使用spring-data-jpa如何连

一. 为什么要连接多数据源

二. springboot下连接多数据源的两种方案

三. 配置多套entityManagerFactory

四. 使用AbstractRoutingDataSource实现动态数据源切换

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