Spring Boot 数据源与分布式事务

Java
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2023-10-10
IP 基础知识全家桶，45 张图一套带走
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2w字搞懂Spring Bean的一生
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1. 前言

一个项目中使用多个数据源的需求，我们在日常工作中时常会遇到。

以商城系统为例，有一个 MySQL 的数据库负责存储交易数据。公司还有一套 ERP 企业信息化管理系统，要求订单信息同步录入 ERP 数据库，便于公司统一管理，而该 ERP 系统采用的数据库为 SQL Server 。

此时，就可以在 Spring Boot 项目中配置多个数据源。另外，使用多数据源后，需要采用分布式事务来保持数据的完整性。

2. 实例场景

本小节我们使用 Spring Boot 开发一个商城系统的订单生成功能，订单信息同时进入 mysql 与 SQL Server 数据库。

3. 数据库模块实现

首先创建 MySQL 数据库 shop ，并新建订单表 order ，表结构如下：

order 表结构

然后创建 SQL Server 数据库 erpshop ，并新建订单表 erp_order ，表结构如下。注意 id 是自增长的唯一标识，out_id 是对应订单在 MySQL 数据库中的唯一标识，以便在两个库中比对订单。

erp_order 结构

4. Spring Boot 后端实现

接下来，我们开始实现 Spring Boot 后端项目，数据持久层采用 MyBatis 框架，同时访问两个数据源。

4.1 使用 Spring Initializr 创建项目

Spring Boot 版本选择 2.2.5 ，Group 为 com.imooc ， Artifact 为 Spring -boot-multidb，生成项目后导入 Eclipse 开发环境。

4.2 引入项目依赖

我们引入热部署依赖、 Web 依赖、数据库访问相关依赖及测试相关依赖，具体如下：

实例： 

 <dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>
<!-- 热部署 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
</dependency>
<!-- Web支持 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<!--  JDBC  -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId>
</dependency>
<!-- MySQL驱动 -->
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
</dependency>
<!-- SQL Server驱动 -->
<dependency>
<groupId>com.microsoft.sqlserver</groupId>
<artifactId> mssql -jdbc</artifactId>
</dependency>
<!-- 集成 MyBatis  -->
<dependency>
<groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
<artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
<version>.1.2</version>
</dependency>
<!--  junit  -->
<dependency>
<groupId>junit</groupId>
<artifactId>junit</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
<!-- 测试 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>org.junit.vintage</groupId>
<artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
代码块

4.3 数据源配置

由于我们要同时访问两个数据库，所以需要在配置文件中添加两个数据源的配置信息。注意配置多数据源时， url 配置需要使用 spring.datasource.db1.jdbc-url=xxx 的形式。

实例： 

 # 数据源 My sql 
spring.datasource.db.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
spring.datasource.db.jdbc-url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/shop?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&serverTimezone=UTC
spring.datasource.db.username=root
spring.datasource.db.password=Easy@0122
# 数据源 SQL Server
spring.datasource.db.driverClassName = com.microsoft. SQLServer .jdbc.SQLServerDriver
spring.datasource.db.jdbc-url =jdbc:sqlserver://127.0.0.1:1433;DatabaseName=erpshop
 spring .datasource.db2.username =sa
spring.datasource.db.password =Easy@0122
代码块

4.4 注册数据源组件

多个数据源的情况下， 我们需要通过配置类，将数据源注册为组件放入 Spring 容器中。

实例： 

 /**
 * 数据源配置类
 */@ Configuration //标注为配置类
public class DataSourceConfig {
    /**
 * 数据源
 */@ Bean //返回值注册为组件
    @ConfigurationProperties("spring.datasource.db")//使用spring.datasource.db1作为前缀的配置
    public DataSource db() {
        return DataSourceBuilder.create().build();
    }
    /**
 * 数据源
 */@Bean//返回值注册为组件
    @ConfigurationProperties("spring.datasource.db")//使用spring.datasource.db2作为前缀的配置
    public DataSource db() {
        return DataSourceBuilder.create().build();
    }
}
代码块

通过这个配置类， Spring 容器中就有两个数据源组件，这两个组件分别采用 spring.datasource.db1 和 spring.datasource.db2 开头的配置信息。所以通过这两个组件，就能分别操作 MySQL 数据源 1 和 SQL Sever 数据源 2 。

4.5 MyBatis 配置

多数据源情况下， MyBatis 中的关键组件 SqlSessionFactory 和 SqlSessionTemplate 也需要单独配置，我们需要为两个数据源分别配置一套组件。

实例： 

 /**
 * 数据源 MyBatis配置
 */@Configuration
@MapperScan(value = "com.imooc.springbootmultidb.mapper", sqlSessionFactoryRef = "sqlSessionFactory1")
public class DbMyBatisConfig {
    @Autowired // 自动装配
    @Qualifier("db") // 指定注入名为db1的组件
    private DataSource db;
 
    @Bean
    public SqlSessionFactory sqlSessionFactory() throws Exception {
        SqlSessionFactoryBean sqlSessionFactoryBean = new SqlSessionFactoryBean();
        sqlSessionFactoryBean.setDataSource(db);// sqlSessionFactory1使用的数据源为db1
        sqlSessionFactoryBean
        .setMapperLocations(new PathMatchingResourcePatternResolver().getResources("classpath:mapper/*.xml"));
        return sqlSessionFactoryBean.getObject();
    }
 
    @Bean
    public SqlSessionTemplate sqlSessionTemplate() throws Exception {
        return new SqlSessionTemplate(sqlSessionFactory());// sqlSessionTemplate1使用的数据源也是关联到db1
    }
}
 
代码块

通过上面的配置类， com.imooc.springbootmultidb.mapper1 包中的 DAO 数据访问接口会自动调用 sqlSessionTemplate1 组件实现具体数据库操作，而 sqlSessionTemplate1 操作的数据源已经通过配置类设置为 db1 。同时， DAO 数据访问接口对应的映射文件已经指定到 classpath:mapper1/ 目录去寻找。这样数据源 – DAO 数据访问接口 – 映射文件三者的对应关系就建立起来了。

数据源 2 的配置方法是一样的， com.imooc.springbootmultidb.mapper2 包中的 DAO 数据访问接口会自动调用 sqlSessionTemplate2 组件，其操作的数据源即为 db2 ，其对应的映射文件指定到 classpath:mapper2/ 目录去寻找。

实例： 

 /**
 * 数据源 MyBatis配置
 */@Configuration
@MapperScan(value = "com.imooc.springbootmultidb.mapper", sqlSessionFactoryRef = "sqlSessionFactory2")
public class DbMyBatisConfig {
    @Autowired // 自动装配
    @Qualifier("db") // 指定注入名为db1的组件
    private DataSource db;
 
    @Bean
    public SqlSessionFactory sqlSessionFactory() throws Exception {
        SqlSessionFactoryBean sqlSessionFactoryBean = new SqlSessionFactoryBean();
        sqlSessionFactoryBean.setDataSource(db);// sqlSessionFactory2使用的数据源为db2
        sqlSessionFactoryBean
        .setMapperLocations(new PathMatchingResourcePatternResolver().getResources("classpath:mapper/*.xml"));
        return sqlSessionFactoryBean.getObject();
    }
 
    @Bean
    public SqlSessionTemplate sqlSessionTemplate() throws Exception {
        return new SqlSessionTemplate(sqlSessionFactory());// sqlSessionTemplate2使用的数据源也是关联到db2
    }
}
 
代码块

4.6 数据访问接口实现

数据访问接口的位置已经在配置类指定，首先在 com.imooc.springbootmultidb.mapper1 创建 OrderDao ，操作的是数据源 1 中的 order 表。

实例： 

 /**
 * 数据访问接口
 */@Repository
public interface OrderDao {
    public int insert(OrderDo order);
}
代码块

然后在 com.imooc.springbootmultidb.mapper2 创建 ErpOrderDao ，操作的是数据源 2 中的 erporder 表。

实例： 

 /**
 * 数据访问接口
 */@Repository
public interface ErpOrderDao {
    public int insert(ErpOrderDo erpOrder);
}
代码块

这两个接口中使用的数据对象比较简单，代码如下：

实例： 

 /**
 * 订单数据类
 */public class OrderDo {
    /**
 * 订单id
 */private  Long  id;
    /**
 * 商品id
 */private Long goodsId;
    /**
 * 购买数量
 */private Long count;
    // 省略 get set
}
/**
 * ERP订单数据类
 */public class ErpOrderDo {
    /**
 * 订单id
 */private Long id;
    /**
 * 商城系统订单id
 */private Long outId;
    /**
 * 商品id
 */private Long goodsId;
    /**
 * 购买数量
 */private Long count;
    // 省略 get set
}
代码块

4.7 编写映射文件

分别针对 OrderDao 、 ErpOrderDao 编写对应的映射文件，然后按照配置类指定的位置，两个文件分别放到 resources/mapper1 和 resources/mapper2 目录下。

实例： 

 <?xml version=".0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper.0//EN" "#34;>
<!-- 本映射文件对应OrderDao接口 -->
<mapper namespace="com.imooc.springbootmultidb.mapper.OrderDao">
<!-- 对应OrderDao中的insert方法 -->
<insert id="insert"
parameterType="com.imooc.springbootmultidb.mapper.OrderDo"
useGeneratedKeys="true" keyProperty="id">
insert into `order`
(goods_id,count) values (#{goodsId},#{count})
</insert>
</mapper>
代码块

实例： 

 <?xml version=".0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper.0//EN" "#34;>
<!-- 本映射文件对应ErpOrderDao接口 -->
<mapper
namespace="com.imooc.springbootmultidb.mapper.ErpOrderDao">
<!-- 对应ErpOrderDao中的insert方法 -->
<insert id="insert"
parameterType="com.imooc.springbootmultidb.mapper.ErpOrderDo">
insert into erp_order (out_id,goods_id,count) values
(#{outId},#{goodsId},#{count})
</insert>
</mapper>
代码块

4.8 多数据源测试

数据操作接口与对应的映射文件均已编写完毕，现在可以通过测试类进行多数据源测试了，我们在测试类中同时向两个库插入记录。

实例： 

 /**
 * 多数据源测试
 */@SpringBootTest
class MultidbTest {
    @Autowired
    private OrderDao orderDao;// 对应数据源
    @Autowired
    private ErpOrderDao erpOrderDao;// 对应数据源
 
    /**
 * 插入测试
 */@Test
    void testInsert() {
        // 数据源插入数据
        OrderDo order = new OrderDo();
        order.setCount(L);
        order.setGoodsId(L);
        int affectRows = orderDao.insert(order);
        // 数据源插入数据
        ErpOrderDo erpOrder = new ErpOrderDo();
        erpOrder.setCount(order.getCount());
        erpOrder.setGoodsId(order.getGoodsId());
        erpOrder.setOutId(order.getId());
        int affectRows = erpOrderDao.insert(erpOrder);
        assertEquals(, affectRows1);
        assertEquals(, affectRows2);
    }
}
代码块

运行测试方法后，两个数据库表中均新增数据成功，这样我们就成功地使用 Spring Boot 同时操作了两个数据源。

5. 分布式事务

采用多数据源之后，事务的实现方式也随之发生变化。当某个数据源操作出现异常时，该数据源和其他数据源的事务都需要回滚。这种涉及多个数据源的事务，称为 分布式 事务，接来下我们就来具体实现一下。

5.1 引入分布式事务依赖

在 pom.xml 引入 Atomikos 事务管理器相关的依赖项， Atomikos 是一个开源的事务管理器，支持分布式事务。

实例： 

 <!--分布式事务 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-jta-atomikos</artifactId>
</dependency>
代码块

5.2 更换数据源组件

需要将默认的数据源更换为支持分布式事务的数据源， MySQL 对应的数据源为 MysqlXADataSource ， SQL Server 对应的数据源为 SQLServerXADataSource 。

实例： 

 
/**
 * 数据源配置类
 */@Configuration // 标注为配置类
public class DataSourceConfig {
    // 注入数据源配置项
@Value("${spring.datasource.db.jdbc-url}")
    private String db_url;
@Value("${spring.datasource.db.username}")
    private String db_username;
@Value("${spring.datasource.db.password}")
    private String db_password;
    // 注入数据源配置项
@Value("${spring.datasource.db.jdbc-url}")
    private String db_url;
@Value("${spring.datasource.db.username}")
    private String db_username;
@Value("${spring.datasource.db.password}")
    private String db_password;
 
    /**
 * 数据源
 */@Bean // 返回值注册为组件
    public DataSource db() throws SQLException {
        MysqlXADataSource dataSource = new MysqlXADataSource();
        dataSource.setUrl(db_url);
        dataSource.setUser(db_username);
        dataSource.setPassword(db_password);
        AtomikosDataSourceBean atomikosDataSourceBean = new AtomikosDataSourceBean();
        atomikosDataSourceBean.setXaDataSource(dataSource);
        atomikosDataSourceBean.setUniqueResourceName("db");
        return atomikosDataSourceBean;
 
    }
 
    /**
 * 数据源
 */@Bean // 返回值注册为组件
    public DataSource db() {
        SQLServerXADataSource dataSource = new SQLServerXADataSource();
        dataSource.setURL(db_url);
        dataSource.setUser(db_username);
        dataSource.setPassword(db_password);
        AtomikosDataSourceBean atomikosDataSourceBean = new AtomikosDataSourceBean();
        atomikosDataSourceBean.setXaDataSource(dataSource);
        atomikosDataSourceBean.setUniqueResourceName("db");
        return atomikosDataSourceBean;
    }
}
 
代码块

5.3 添加分布式事务管理器组件

继续修改 DataSourceConfig 类，在其中配置分布式事务管理器组件。当项目中使用事务时，会通过配置的分布式事务管理器管理分布式事务操作。

实例： 

 /**
 * 分布式事务管理器
 */@Bean(name = "jtaTransactionManager")
public JtaTransactionManager jtaTransactionManager() {
    UserTransactionManager userTransactionManager = new UserTransactionManager();
    UserTransaction userTransaction = new UserTransactionImp();
    return new JtaTransactionManager(userTransaction, userTransactionManager);
}
代码块

5.4 测试分布式事务

在测试方法上添加 @Transactional 开启事务，然后在两个数据源操作中间模拟抛出异常。

实例： 

 /**
 * 插入测试
 */@Test
@Transactional // 开启事务
void testInsert() {
    // 数据源插入数据
    OrderDo order = new OrderDo();
    order.setCount(L);
    order.setGoodsId(L);
    int affectRows = orderDao.insert(order);
    // 模拟抛出异常
    int a = / 0;
    // 数据源插入数据
    ErpOrderDo erpOrder = new ErpOrderDo();
    erpOrder.setCount(order.getCount());
    erpOrder.setGoodsId(order.getGoodsId());
    erpOrder.setOutId(order.getId());
    int affectRows = erpOrderDao.insert(erpOrder);
    assertEquals(, affectRows1);
    assertEquals(, affectRows2);
}
代码块

此时运行测试类，可以发现数据源 1 的事务已回滚，验证成功！

6. 小结

在开发 Spring Boot 项目时，如果默认配置满足不了我们的需求，可以通过手工配置组件实现我们需要的功能。这些组件可能是各个公司提供的，我们根据相应文档，为其配置各个属性即可。

  • 配置多个数据源时，通过配置类，逐一配置数据源组件及其参数。
  • 配置 MyBatis 时，手工配置 MyBatis 相关组件，并指定相应扫描的 DAO 类及映射文件。
  • 使用分布式事务时，使用支持分布式事务的数据源组件，并配置分布式事务管理器。
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