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如何在spring框架中解决多数据源的问题

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   发表时间:2007-04-19  

在我们的项目中遇到这样一个问题:我们的项目需要连接多个数据库,而且不同的客户在每次访问中根据需要会去访问不同的数据库。我们以往在springhibernate框架中总是配置一个数据源,因而sessionFactorydataSource属性总是指向这个数据源并且恒定不变,所有DAO在使用sessionFactory的时候都是通过这个数据源访问数据库。但是现在,由于项目的需要,我们的DAO在访问sessionFactory的时候都不得不在多个数据源中不断切换,问题就出现了:如何让sessionFactory在执行数据持久化的时候,根据客户的需求能够动态切换不同的数据源?我们能不能在spring的框架下通过少量修改得到解决?是否有什么设计模式可以利用呢?  

问题的分析

我首先想到在springapplicationContext中配置所有的dataSource。这些dataSource可能是各种不同类型的,比如不同的数据库:OracleSQL ServerMySQL等,也可能是不同的数据源:比如apache 提供的org.apache.commons.dbcp.BasicDataSourcespring提供的org.springframework.jndi.JndiObjectFactoryBean等。然后sessionFactory根据客户的每次请求,将dataSource属性设置成不同的数据源,以到达切换数据源的目的。

但是,我很快发现一个问题:当多用户同时并发访问数据库的时候会出现资源争用的问题。这都是“单例模式”惹的祸。众所周知,我们在使用spring框架的时候,在beanFactory中注册的bean基本上都是采用单例模式,即spring在启动的时候,这些bean就装载到内存中,并且每个bean在整个项目中只存在一个对象。正因为只存在一个对象,对象的所有属性,更准确说是实例变量,表现得就如同是个静态变量(实际上“静态”与“单例”往往是非常相似的两个东西,我们常常用“静态”来实现“单例”)。拿我们的问题来说,sessionFactory在整个项目中只有一个对象,它的实例变量dataSource也就只有一个,就如同一个静态变量一般。如果不同的用户都不断地去修改dataSource的值,必然会出现多用户争用一个变量的问题,对系统产生隐患。

通过以上的分析,解决多数据源访问问题的关键,就集中在sessionFactory在执行数据持久化的时候,能够通过某段代码去根据客户的需要动态切换数据源,并解决资源争用的问题。

问题的解决

(一)            采用Decorator设计模式

要解决这个问题,我的思路锁定在了这个dataSource上了。如果sessionFactory指向的dataSource可以根据客户的需求去连接客户所需要的真正的数据源,即提供动态切换数据源的功能,那么问题就解决了。那么我们怎么做呢?去修改那些我们要使用的dataSource源码吗?这显然不是一个好的方案,我们希望我们的修改与原dataSource代码是分离的。根据以上的分析,使用GoF设计模式中的Decorator模式(装饰者模式)应当是我们可以选择的最佳方案。

什么是“Decorator模式”?简单点儿说就是当我们需要修改原有的功能,但我们又不愿直接去修改原有的代码时,设计一个Decorator套在原有代码外面。当我们使用Decorator的时候与原类完全一样,当Decorator的某些功能却已经修改为了我们需要修改的功能。Decorator模式的结构如图。

我们本来需要修改图中所有具体的Component类的一些功能,但却并不是去直接修改它们的代码,而是在它们的外面增加一个DecoratorDecorator与具体的Component类都是继承的AbstractComponent,因此它长得和具体的Component类一样,也就是说我们在使用Decorator的时候就如同在使用ConcreteComponentA或者ConcreteComponentB一样,甚至那些使用ConcreteComponentA或者ConcreteComponentB的客户程序都不知道它们用的类已经改为了Decorator,但是Decorator已经对具体的Component类的部分方法进行了修改,执行这些方法的结果已经不同了。

(二)            设计MultiDataSource

现在回到我们的问题,我们需要对dataSource的功能进行变更,但又不希望修改dataSource中的任何代码。我这里指的dataSource是所有实现javax.sql.DataSource接口的类,我们常用的包括apache 提供的org.apache.commons.dbcp.BasicDataSourcespring提供的org.springframework.jndi.JndiObjectFactoryBean等,这些类我们不可能修改它们本身,更不可能对它们一个个地修改以实现动态分配数据源的功能,同时,我们又希望使用dataSourcesessionFactory根本就感觉不到这样的变化。Decorator模式就正是解决这个问题的设计模式。

首先写一个Decorator类,我取名叫MultiDataSource,通过它来动态切换数据源。同时在配置文件中将sessionFactory的dataSource属性由原来的某个具体的dataSource改为MultiDataSource。如图:

对比原Decorator模式,AbstractComponent是一个抽象类,但在这里我们可以将这个抽象类用接口来代替,即DataSource接口,而ConcreteComponent就是那些DataSource的实现类,如BasicDataSourceJndiObjectFactoryBean等。MultiDataSource封装了具体的dataSource,并实现了数据源动态切换:

java 代码
  1. public class MultiDataSource implements DataSource {   
  2.     private DataSource dataSource = null;   
  3. public MultiDataSource(DataSource dataSource){   
  4.         this.dataSource = dataSource;   
  5.     }   
  6.     /* (non-Javadoc)  
  7.      * @see javax.sql.DataSource#getConnection()  
  8.      */  
  9.     public Connection getConnection() throws SQLException {   
  10.         return getDataSource().getConnection();   
  11.     }   
  12.     //其它DataSource接口应当实现的方法   
  13.   
  14.     public DataSource getDataSource(){   
  15.         return this.dataSource;   
  16.         }   
  17.     }   
  18.     public void setDataSource(DataSource dataSource) {   
  19.         this.dataSource = dataSource;   
  20.     }   
  21. }   

客户在发出请求的时候,将dataSourceName放到request中,然后把request中的数据源名通过调用new MultiDataSource(dataSource)时可以告诉MultiDataSource客户需要的数据源,就可以实现动态切换数据源了。但细心的朋友会发现这在单例的情况下就是问题的,因为MultiDataSource在系统中只有一个对象,它的实例变量dataSource也只有一个,就如同一个静态变量一般。正因为如此,单例模式让许多设计模式都不得不需要更改,这将在我的《“单例”更改了我们的设计模式》中详细讨论。那么,我们在单例模式下如何设计呢?

(三)            单例模式下的MultiDataSource

在单例模式下,由于我们在每次调用MultiDataSource的方法的时候,dataSource都可能是不同的,所以我们不能将dataSource放在实例变量dataSource中,最简单的方式就是在方法getDataSource()中增加参数,告诉MultiDataSource我到底调用的是哪个dataSource

java 代码
  1. public DataSource getDataSource(String dataSourceName){   
  2.         log.debug("dataSourceName:"+dataSourceName);   
  3.         try{   
  4.             if(dataSourceName==null||dataSourceName.equals("")){   
  5.                 return this.dataSource;   
  6.             }   
  7.             return (DataSource)this.applicationContext.getBean(dataSourceName);   
  8.         }catch(NoSuchBeanDefinitionException ex){   
  9.             throw new DaoException("There is not the dataSource 
  10.         }   
  11.     }   

值得一提的是,我需要的数据源已经都在spring的配置文件中注册,dataSourceName就是其对应的id

xml 代码
  1. <bean id="dataSource1"  
  2.     class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource">  
  3.     <property name="driverClassName">  
  4.         <value>oracle.jdbc.driver.OracleDrivervalue>  
  5.     property> 
  6.     ......   
  7. bean>  
  8. <bean id="dataSource2"  
  9.     class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource">  
  10.     <property name="driverClassName">  
  11.         <value>oracle.jdbc.driver.OracleDrivervalue> 
  12.     property>   
  13.     ......   
  14. bean>   

为了得到springApplicationContextMultiDataSource类必须实现接口org.springframework.context.ApplicationContextAware,并且实现方法:

java 代码
  1. private ApplicationContext applicationContext = null;   
  2. public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {   
  3.         this.applicationContext = applicationContext;   
  4.     }   

如此这样,我就可以通过this.applicationContext.getBean(dataSourceName)得到dataSource了。

(四)            通过线程传递dataSourceName

查看以上设计,MultiDataSource依然无法运行,因为用户在发出请求时,他需要连接什么数据库,其数据源名是放在request中的,要将request中的数据源名传给MultiDataSource,需要经过BUSDAO,也就是说为了把数据源名传给MultiDataSourceBUSDAO的所有方法都要增加dataSourceName的参数,这是我们不愿看到的。写一个类,通过线程的方式跳过BUSDAO直接传递给MultiDataSource是一个不错的设计:

java 代码
  1. public class SpObserver {   
  2.     private static ThreadLocal local = new ThreadLocal();   
  3.     public static void putSp(String sp) {   
  4.         local.set(sp);   
  5.     }   
  6.     public static String getSp() {   
  7.         return (String)local.get();   
  8.     }   
  9. }   

做一个filter,每次客户发出请求的时候就调用SpObserver.petSp(dataSourceName),将request中的dataSourceName传递给SpObserver对象。最后修改MultiDataSource的方法getDataSource()

java 代码
  1. public DataSource getDataSource(){   
  2.         String sp = SpObserver.getSp();   
  3.         return getDataSource(sp);   
  4.     }   

完整的MultiDataSource代码在附件中。

(五)            动态添加数据源

通过以上方案,我们解决了动态分配数据源的问题,但你可能提出疑问:方案中的数据源都是配置在springApplicationContext中,如果我在程序运行过程中动态添加数据源怎么办?这确实是一个问题,而且在我们的项目中也确实遇到。springApplicationContext是在项目启动的时候加载的。加载以后,我们如何动态地加载新的beanApplicationContext中呢?我想到如果用spring自己的方法解决这个问题就好了。所幸的是,在查看spring的源代码后,我找到了这样的代码,编写了DynamicLoadBean类,只要调用loadBean()方法,就可以将某个或某几个配置文件中的bean加载到ApplicationContext中(见附件)。不通过配置文件直接加载对象,在spring的源码中也有,感兴趣的朋友可以自己研究。

(六)            spring中配置

在完成了所有这些设计以后,我最后再唠叨一句。我们应当在spring中做如下配置:

xml 代码
  1. <bean id="dynamicLoadBean" class="com.htxx.service.dao.DynamicLoadBean">bean>  
  2. <bean id="dataSource" class="com.htxx.service.dao.MultiDataSource">  
  3.         <property name="dataSource">  
  4.             <ref bean="dataSource1" />  
  5.         property>  
  6.     bean>  
  7.     <bean id="sessionFactory" class="org.springframework.orm.hibernate3.LocalSessionFactoryBean">  
  8.         <property name="dataSource">  
  9.             <ref bean="dataSource" />  
  10.         property>  
  11.         ......   
  12.     bean>  

其中dataSource属性实际上更准确地说应当是defaultDataSource,即spring启动时以及在客户没有指定数据源时应当指定的默认数据源。

该方案的优势

 

以上方案与其它方案相比,它有哪些优势呢?

首先,这个方案完全是在spring的框架下解决的,数据源依然配置在spring的配置文件中,sessionFactory依然去配置它的dataSource属性,它甚至都不知道dataSource的改变。唯一不同的是在真正的dataSourcesessionFactory之间增加了一个MultiDataSource

其次,实现简单,易于维护。这个方案虽然我说了这么多东西,其实都是分析,真正需要我们写的代码就只有MultiDataSourceSpObserver两个类。MultiDataSource类真正要写的只有getDataSource()getDataSource(sp)两个方法,而SpObserver类更简单了。实现越简单,出错的可能就越小,维护性就越高。

最后,这个方案可以使单数据源与多数据源兼容。这个方案完全不影响BUSDAO的编写。如果我们的项目在开始之初是单数据源的情况下开发,随着项目的进行,需要变更为多数据源,则只需要修改spring配置,并少量修改MVC层以便在请求中写入需要的数据源名,变更就完成了。如果我们的项目希望改回单数据源,则只需要简单修改配置文件。这样,为我们的项目将增加更多的弹性。

特别说明:实例中的DynamicLoadBean在web环境下运行会出错,需要将类中AbstractApplicationContext改为org.springframework.context.ConfigurableApplicationContext。

相关博客:再析在spring框架中解决多数据源的问题

  • example.rar (32.1 KB)
  • 描述: 源码及示例
  • 下载次数: 9942
   发表时间:2007-04-20  
我觉得你配置多个sessionfactory bean从他向下都配置一套不就OK了 不知道你为什么要保证只有一个sessionfacty 不就是多加几个bean嘛
0 请登录后投票
   发表时间:2007-04-20  
意思意思吧 下面这样的东西分别搞几套就好了

<bean id="dmDataSource">
<bean id="dmSessionFactory">
<bean id="dmTransactionInterceptor">
<bean id="dmTransactionManager">

<bean
		class="org.springframework.aop.framework.autoproxy.BeanNameAutoProxyCreator">
		<property name="beanNames">
			<value>*Service</value>
		</property>
		<property name="interceptorNames">
			<list>
				<value>dmTransactionInterceptor</value>
			</list>
		</property>
</bean>

<bean
		class="org.springframework.transaction.interceptor.TransactionAttributeSourceAdvisor">
		<property name="transactionInterceptor"
			ref="dmTransactionInterceptor" />
	</bean>

	<bean id="dmPersistence"
		class="">
		<property name="sessionFactory" ref="dmSessionFactory" />
</bean>
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   发表时间:2007-04-23  
感谢jianfeng008cn的评论,但是你也许还没有明白我要解决的问题。在spring的配置中,即使搞几套dataSource和sessionFactory,每个DAO使用哪个sessionFactory都是在配置中定死了的,比如:
<bean id="departmentDao" class="com.htxx.service.dao.departmentDao">
    	<property name="sessionFactory"><ref bean="sessionFactory"/></property>
    </bean>

每个sessionFactory使用哪个dataSource也是在配置中定死了的
<bean id="sessionFactory"
		class="org.springframework.orm.hibernate3.LocalSessionFactoryBean">
		<property name="dataSource">
			<ref bean="dataSource" />
		</property>
	</bean>

现在我希望在项目运行时动态分配每个DAO执行持久化使用哪个数据库,这样的需求并不是在spring中多搞几套dataSource和sessionFactory就能解决的。
1 请登录后投票
   发表时间:2007-04-24  
fangang 写道
感谢jianfeng008cn的评论,但是你也许还没有明白我要解决的问题。在spring的配置中,即使搞几套dataSource和sessionFactory,每个DAO使用哪个sessionFactory都是在配置中定死了的,比如:
<bean id="departmentDao" class="com.htxx.service.dao.departmentDao">
    	<property name="sessionFactory"><ref bean="sessionFactory"/></property>
    </bean>

每个sessionFactory使用哪个dataSource也是在配置中定死了的
<bean id="sessionFactory"
		class="org.springframework.orm.hibernate3.LocalSessionFactoryBean">
		<property name="dataSource">
			<ref bean="dataSource" />
		</property>
	</bean>

现在我希望在项目运行时动态分配每个DAO执行持久化使用哪个数据库,这样的需求并不是在spring中多搞几套dataSource和sessionFactory就能解决的。



根据数据源配多个同样的sessionFactory和dao,把dao注到一个map里,动态调用dao不就更简单???
0 请登录后投票
   发表时间:2007-04-25  
byk 写道
根据数据源配多个同样的sessionFactory和dao,把dao注到一个map里,动态调用dao不就更简单???

非常高兴byk跟我讨论这个问题。事实上,我将多个数据源配置到applicationContext其本身就是一个map。查看源码就可以发现spring的beanFactory就是使用map来管理配置在spring中的所有bean。我们这个问题的关键是“动态调用”,也就是dao如何去动态调用dataSource。解决了动态调用的问题,我们这个问题就解决了。而我通过创建MultiDataSource既解决了动态调用的问题,又与原系统兼容。
0 请登录后投票
   发表时间:2007-04-25  
把完整的贴出来看看吧
0 请登录后投票
   发表时间:2007-04-26  
klyuan 写道
把完整的贴出来看看吧
我已经修改了这篇文章,将原来的上、下两篇精简为一篇。完整的代码以及示例也在附件中了
0 请登录后投票
   发表时间:2007-04-26  
这样岂不是不能用HIBERNATETEMPLATE?
0 请登录后投票
   发表时间:2007-04-26  
怎么图片看不出来?那些空白的方框是图片吧?
0 请登录后投票
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