如何编程实现从多数据库操作数据

对于数据量很大的复杂系统，有时候会采用分库或者分表的减轻单台数据库服务器压力，截止目前有一些工具直接支持读写分离等，例如ShardingSphere，如果不采用工具框架，从编码出发，如何实现从多个数据库读写数据呢？本篇博客将介绍三种代码实现思路，并提供完整Demo。

方式一：将不同DB的操作存放到不同目录下来实现分库操作

通过该方式达到分库的操作，实际很简单，第一:在application.properties文件中通过不同的前缀区分不同的数据库，第二:为不同的database编写配置类，在配置类中定义了repository的目录，通过前缀创建不同的Database bean，第三，在不同的目录编写service,repository,controller.这样在不同controller调用service，service再调用repository时，因为不同的数据库配置的repository目录不同，故调用不同controller时，实际使用的是不同的数据库。这种实现思路，本质实现的目标是将不同的表放入不同Database中，并不是将相同的表放入不同的数据库，例如读写分离。完整代码可查看Demo1。

方式二：通过切面编程实现读写分离

实际业务场景中，为了提升数据库处理数据能力，可能需要进行读写分离，即同一张表，写操作在一个数据库，读操作在另外一个数据库，这两个数据库存放了相同的表数据。那如何编写代码实现这一目标呢？如下图所示，首先在application.properties文件中，通过不同的前缀来区分数据库，在配置文件类中定义不同DataSource bean，接着在切面代码中，如果方法是以find,select,query,search等开头，那么去查询slave数据库，否则从master数据库操作数据，这样就实现了读写分离。

上面代码片段中本质是通过DataSourceContextHolder来切换数据库的？而DataSourceContextHolder本身只有一些get(),set()方法，背后是如何工作的呢？如下图代码所示，在定义EntityManagerFactoryBean的时候注入了routingDataSource，而RoutingDataSource默认会设置masterDataSource为默认的目标数据库，当通过DataSourceContextHolder重新设置目标数据库后，RoutingDataSource中的目标数据库会同步更新，而EntityManagerFactoryBean是通过routingDataSource构建出来的，所以，最终实现了不同数据库的切换操作。完整代码可查看Demo2。

方式三：通过切面编程实现分表

如下图所示，虽然都是通过切面编程的方式，但是这个切面是针对注解，当添加注解@SwithDataSource(value="xxdb")时，下面的repository都切换到了对应的数据库，右边图片是切面编程的部分代码，本质是调用AbstractRoutingDataSourceImpl.setDatabaseName(annotation.value())。

那AbstractRoutingDataSourceImpl是如何实现数据库切换的呢？查看AbstractRoutingDataSourceImpl的代码，overwrite中只有一些get(),set()方法。接着查看定义entityManagerFactoryBean的class，在这个class中定义了entityManagerFactoryBean,dataSource()这个bean中设置了默认default的database，当设置新的database后，完成数据库的切换。完整代码细节可查看demo3.

从前面的三个例子看，使用多个数据源时，Entity和Repository不用修改。只要设置好@EnableJpaRepositories，就能让Repository找到正确的数据源，自动装配。其中主要的两个参数是创建Entity的entityManagerFactoryRef和创建Repository的transactionManagerRef。为了创建EntityManagerFactory，我们需要借助DataSourceProperties创建DataSource对象。而使用@ConfigurationProperties，可以自动从配置文件生成DataSourceProperties。创建TransactionManager则需要指定SQL方言。方言类名可以通过Environment从配置中读取。从上面例子中可以看到，都是通过EntityManagerFactoryBuilder创建了LocalContainerEntityManagerFactoryBean，那LocalContainerEntityManagerFactoryBean的作用是什么呢？实际JPA 定义了两种类型的实体管理器：

应用程序管理类型（Application-managed）：当应用程序向实体管理器工厂直接请求实体管理器时，工厂会创建一个实体管理器。在这种模式下，程序要负责打开或关闭实体管理器并在事务中对其进行控制。这种方式的实体管理器适合于不运行在 Java EE 容器中的独立应用程序。

容器管理类型（Container-managed）：实体管理器由 Java EE 创建和管理。应用程序根本不与实体管理器工厂打交道。相反，实体管理器直接通过注入或 JNDI 来获取。容器负责配置实体管理器工厂。这种类型的实体管理器最适用于 Java EE 容器，在这种情况下会希望在 persistence.xml 指定的 JPA 配置之外保持一些自己对 JPA 的控制。

这对想使用 JPA 的 Spring 开发者来说又意味着什么呢？其实这并没太大的关系。不管你希望使用哪种 EntityManagerFactory，Spring 都会负责管理 EntityManager。如果你使用的是应用程序管理类型的实体管理器，Spring 承担了应用程序的角色并以透明的方式处理 EntityManager。在容器管理的场景下，Spring 会担当容器的角色。这两种实体管理器工厂分别由对应的 Spring 工厂 Bean 创建：

LocalEntityManagerFactoryBean 生成应用程序管理类型的 EntityManagerFactory；

LocalContainerEntityManagerFactoryBean 生成容器管理类型的 EntityManagerFactory。

EntityManagerFactoryBuilder采用构造者模式，传说数据库连接相关信息，即可完成对数据库的访问。

实现数据源切换用到了AbstractRoutingDataSource,该class包含的常见的属性以及含义如下：

targetDataSources是目标数据源集合

defaultTargetDataSource是默认数据源

resolvedDataSources是解析后的数据源集合

resolvedDefaultDataSource是解析后的默认数据源

要实现数据源切换，实际是自定义一个类扩展AbstractRoutingDataSource抽象类，相当于数据源DataSourcer的路由中介，可以实现在项目运行时根据相应key值切换到对应的数据源DataSource上。先看看AbstractRoutingDataSource的源码：

从源码可以看出AbstractRoutingDataSource继承了AbstractDataSource并实现了InitializingBean，AbstractRoutingDataSource的getConnection()方法调用了determineTargetDataSource()的该方法，这里重点看determineTargetDataSource()方法代码，方法里使用到了determineCurrentLookupKey()方法，它是AbstractRoutingDataSource类的抽象方法，也是实现数据源切换要扩展的方法，该方法的返回值就是项目中所要用的DataSource的key值，拿到该key后就可以在resolvedDataSource中取出对应的DataSource，如果key找不到对应的DataSource就使用默认的数据源。

自定义类扩展AbstractRoutingDataSource类时就是要重写determineCurrentLookupKey()方法来实现数据源切换功能，具体代码如下所示：

以上就是对于多数据库切换的介绍。