SpringBoot多数据源配置详解

发布于：2025-06-24 ⋅ 阅读:(16) ⋅ 点赞:(0)

文章目录

多数据源核心概念

多数据源是指在一个应用程序中同时连接和使用多个数据库的能力。在实际开发中，我们经常会遇到以下场景需要多数据源：

  • 同时连接生产数据库和报表数据库
  • 读写分离场景（主库写，从库读）
  • 微服务架构中需要访问其他服务的数据库
  • 多租户系统中每个租户有独立数据库

多数据源实现示例

多数据源的配置文件以及配置类

  • application.yml 配置示例

    spring:
  datasource:
      jdbc-url: jdbc:mysql://localhost:3306/db1 # 主数据源
      username: root
      password: root123
      driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
      hikari:
        pool-name: PrimaryHikariPool
        # 最大连接数 
        maximum-pool-size: 20
        # 最小空闲连接
        minimum-idle: 5
        # 空闲连接超时时间(ms)
        idle-timeout: 30000
        # 连接最大生命周期(ms)
        max-lifetime: 1800000
        # 获取连接超时时间(ms)
        connection-timeout: 30000
        connection-test-query: SELECT 1
  second-datasource:
      jdbc-url: jdbc:mysql://localhost:3306/db2 # 主数据源
      username: root
      password: root123
      driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
      hikari:
        pool-name: SecondHikariPool
        maximum-pool-size: 20
        minimum-idle: 5
        idle-timeout: 30000
        max-lifetime: 1800000
        connection-timeout: 30000
        connection-test-query: SELECT 1

  • 多数据源配置类

    import org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceProperties;
import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import javax.sql.DataSource;

@Configuration
public class DbConfig {

    @Bean("db1DataSourceProperties")
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource")
    public DataSourceProperties db1DataSourceProperties() {
        return new DataSourceProperties();
    }

    @Bean(name = "db1DataSource")
    public DataSource dataSource() {
        return db1DataSourceProperties().initializeDataSourceBuilder().build();
    }

    
    @Bean("db2DataSourceProperties")
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.second-datasource")
    public DataSourceProperties db2DataSourceProperties() {
        return new DataSourceProperties();
    }

    @Bean(name = "db2DataSource")
    public DataSource db2DataSource() {
        return db2DataSourceProperties().initializeDataSourceBuilder().build();
    }
}

  • 禁用默认数据源

    多数据源时需在主类排除自动配置

    @SpringBootApplication(exclude = {DataSourceAutoConfiguration.class}) 
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(App.class, args);
    }
}

JPA 多数据源配置

  • 主数据源 JAP 配置

    import com.querydsl.jpa.impl.JPAQueryFactory;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;
import org.springframework.boot.autoconfigure.orm.jpa.JpaProperties;
import org.springframework.boot.orm.jpa.EntityManagerFactoryBuilder;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.jpa.repository.config.EnableJpaRepositories;
import org.springframework.orm.jpa.JpaTransactionManager;
import org.springframework.orm.jpa.LocalContainerEntityManagerFactoryBean;
import org.springframework.orm.jpa.vendor.HibernateJpaVendorAdapter;
import org.springframework.transaction.PlatformTransactionManager;
import org.springframework.transaction.annotation.EnableTransactionManagement;
import javax.persistence.EntityManager;
import javax.sql.DataSource;
import java.util.HashMap;
import java.util.Objects;

@Configuration
// 启用 Spring 的事务管理功能，允许使用 @Transactional 注解来管理事务
@EnableTransactionManagement
// 启用 JPA 仓库的自动扫描和注册功能
@EnableJpaRepositories(
        // 指定要扫描的 JPA 仓库接口所在的包路径
        basePackages = "com.example.db1",
        // 指定使用的实体管理器工厂的 Bean 名称
        entityManagerFactoryRef = "db1EntityManagerFactory",
        // 指定使用的事务管理器的 Bean 名称
        transactionManagerRef = "db1TransactionManager"
)
public class Db1JpaConfig {
    /**
     * 创建实体管理器工厂的 Bean，并将其标记为主要的实体管理器工厂 Bean
     */
    @Bean(name = "db1EntityManagerFactory")
    public LocalContainerEntityManagerFactoryBean entityManagerFactory(
            @Qualifier("db1DataSource")DataSource dataSource,
            JpaProperties jpaProperties) {
        return new EntityManagerFactoryBuilder(new HibernateJpaVendorAdapter(), 
                                               new HashMap<>(), null)
                // 设置数据源
                .dataSource(dataSource)
                // 指定要扫描的实体类所在的包路径
                .packages("com.example.db1")
                // 设置持久化单元的名称
                .persistenceUnit("db1")
                // 设置 JPA 的属性
                .properties(jpaProperties.getProperties())
                .build();
    }

    /**
     * 创建事务管理器的 Bean，并将其标记为主要的事务管理器 Bean
     */
    @Bean(name = "db1TransactionManager")
    public PlatformTransactionManager transactionManager(
            @Qualifier("db1EntityManagerFactory") LocalContainerEntityManagerFactoryBean entityManagerFactory) {
        return new JpaTransactionManager(Objects.requireNonNull(entityManagerFactory.getObject()));
    }

    /**
     * QueryDSL的核心组件
     */
    @Bean(name = "db1JPAQueryFactory")
    public JPAQueryFactory db1JPAQueryFactory(
            @Qualifier("db1EntityManagerFactory") EntityManager entityManager) {
        return new JPAQueryFactory(entityManager);
    }
}

  • 从数据源 JAP 集成配置（略）


MyBatis 多数据源配置

  • 主数据源 MyBatis 配置

    import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory;
import org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean;
import org.mybatis.spring.SqlSessionTemplate;
import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.core.io.support.PathMatchingResourcePatternResolver;
import org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager;
import org.springframework.transaction.PlatformTransactionManager;
import javax.sql.DataSource;

@Configuration
// 此注解用于指定 MyBatis Mapper 接口的扫描范围和对应的 SqlSessionFactory 引用
@MapperScan(
        // 指定要扫描的 Mapper 接口所在的基础包路径
        basePackages = "com.example.mapper.db1",
        // 配置使用的 SqlSessionFactory Bean 的名称
        sqlSessionFactoryRef = "db1SqlSessionFactory"
)
public class Db1MyBatisConfig {

    /**
     * 创建 SqlSessionFactory Bean
     */
    @Bean("db1SqlSessionFactory")
    public SqlSessionFactory db1SqlSessionFactory(
            @Qualifier("db1DataSource") DataSource dataSource) throws Exception {
        // 创建 SqlSessionFactoryBean 实例，用于创建 SqlSessionFactory
        SqlSessionFactoryBean sessionFactory = new SqlSessionFactoryBean();
        // 设置 SqlSessionFactory 使用的数据源
        sessionFactory.setDataSource(dataSource);
        // 设置 Mapper XML 文件的位置，使用 PathMatchingResourcePatternResolver 来查找匹配的资源
        sessionFactory.setMapperLocations(
                new PathMatchingResourcePatternResolver()
                        .getResources("classpath:mapper/db1/*.xml"));
        // 获取并返回 SqlSessionFactory 实例
        return sessionFactory.getObject();
    }

    /**
     * 创建 SqlSessionTemplate Bean
     */
    @Bean("db1SqlSessionTemplate")
    public SqlSessionTemplate db1SqlSessionTemplate(
            @Qualifier("db1SqlSessionFactory") SqlSessionFactory sqlSessionFactory) {
        // 创建并返回 SqlSessionTemplate 实例，用于简化 MyBatis 的操作
        return new SqlSessionTemplate(sqlSessionFactory);
    }

    /**
     * 创建事务管理器的 Bean，并将其标记为主要的事务管理器 Bean
     */
    @Bean("db1TransactionManager")
    public PlatformTransactionManager transactionManager(
            @Qualifier("db1DataSource") DataSource dataSource) {
        return new DataSourceTransactionManager(dataSource);
    }
}

  • 从数据源 MyBatis 配置（略）


事务管理：跨数据源事务处理

单数据源事务

  • 在单数据源场景下，Spring的事务管理非常简单：

    @Service
public class AccountService {

    @Transactional  // 使用默认事务管理器
    public void transfer(Long fromId, Long toId, BigDecimal amount) {
        // do some thing ...
    }
}

多数据源事务挑战

多数据源事务面临的主要问题是分布式事务的挑战。Spring 的 @Transactional 注解默认只能管理单个事务管理器，无法直接协调多个数据源的事务。

解决方案对比：

方案 原理 优点 缺点 适用场景
JTA (Java Transaction API) 使用全局事务协调器 强一致性 性能开销大，配置复杂 需要强一致性的金融系统
最终一致性 (Saga模式) 通过补偿操作实现 高性能，松耦合 实现复杂，需要补偿逻辑 高并发，可接受短暂不一致
本地消息表 通过消息队列保证 可靠性高 需要额外表存储消息 需要可靠异步处理的场景

事务管理器：DataSourceTransactionManager 和 JpaTransactionManager

DataSourceTransactionManager 和 JpaTransactionManager 是 Spring 框架中针对不同持久层技术的事务管理器。

技术栈适配差异

  • DataSourceTransactionManager

    • 适用场景：纯 JDBC、MyBatis、JdbcTemplate 等基于原生 SQL 的数据访问技术
    • 事务控制对象：直接管理 java.sql.Connection ，通过数据库连接实现事务
    • 局限性：
      • 无法自动绑定 JPA 或 Hibernate 的 EntityManager/Session 到当前事务上下文
      • 混合使用 JDBC 和 JPA 时可能导致连接隔离（各自使用独立连接），破坏事务一致性

  • JpaTransactionManager

    • 适用场景：JPA 规范实现（如 Hibernate、EclipseLink）
    • 事务控制对象：管理 JPA EntityManager，通过其底层连接协调事务
    • 核心优势：
      • 自动将 EntityManager 绑定到线程上下文，确保同一事务中多次操作使用同一连接
      • 支持 JPA 的延迟加载（Lazy Loading）、缓存同步等特性

  • 混合技术栈的特殊情况

    • 混合技术栈需严格隔离事务管理器，并考虑分布式事务需求

      JPA操作使用JpaTransactionManager，MyBatis操作使用DataSourceTransactionManager

      跨数据源事务需引入分布式事务（如Atomikos），否则不同数据源的事务无法保证原子性

    • 若一个 Service 方法同时使用 JPA和 Mybatis（未验证）：

      • 使用 DataSourceTransactionManager 可能导致两个操作使用不同连接，违反 ACID
      • 使用 JpaTransactionManager 能保证两者共享同一连接（因 JPA 底层复用 DataSource 连接）

事务同步机制对比

特性 DataSourceTransactionManager JpaTransactionManager
连接资源管理 直接管理 Connection 通过 EntityManager 间接管理连接
跨技术兼容性 仅限 JDBC 系技术 支持 JPA 及其混合场景（如 JPA+JDBC）
高级 ORM 功能支持 不支持（如延迟加载） 完整支持 JPA 特性
配置复杂度 简单（仅需 DataSource） 需额外配置 EntityManagerFactory

多数据源事务使用

  • 事务配置详见上文

  • 多数据源事务使用示例

    import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;

@Service
public class AccountService {
    
    @Transactional(transactionManager = "db1TransactionManager")  // 指定事务管理器
    public void transfer(Long fromId, Long toId, BigDecimal amount) {
        // do some thing ...
    }
}

基于 AbstractRoutingDataSource 的动态数据源

  • 动态数据源上下文

    public class DynamicDataSourceContextHolder {
    // 使用ThreadLocal保证线程安全
    private static final ThreadLocal<String> CONTEXT_HOLDER = new ThreadLocal<>();

    // 数据源列表
    public static final String PRIMARY_DS = "primary";
    public static final String SECONDARY_DS = "secondary";

    public static void setDataSourceType(String dsType) {
        CONTEXT_HOLDER.set(dsType);
    }

    public static String getDataSourceType() {
        return CONTEXT_HOLDER.get();
    }

    public static void clearDataSourceType() {
        CONTEXT_HOLDER.remove();
    }
}

  • 动态数据源配置

    import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.context.annotation.Primary;
import org.springframework.jdbc.datasource.lookup.AbstractRoutingDataSource;
import javax.sql.DataSource;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

@Configuration
public class DynamicDataSourceConfig {

    /**
     * 创建动态数据源 Bean，并将其设置为主要的数据源 Bean
     */
    @Bean
    @Primary
    public DataSource dynamicDataSource(
            @Qualifier("db1DataSource") DataSource db1DataSource,
            @Qualifier("db2DataSource") DataSource db2DataSource) {
        // 用于存储目标数据源的映射，键为数据源标识，值为数据源实例
        Map<Object, Object> targetDataSources = new HashMap<>();
        // 将主数据源添加到目标数据源映射中，使用自定义的主数据源标识
        targetDataSources.put(DynamicDataSourceContextHolder.PRIMARY_DS, db1DataSource);
        // 将从数据源添加到目标数据源映射中，使用自定义的从数据源标识
        targetDataSources.put(DynamicDataSourceContextHolder.SECONDARY_DS, db2DataSource);

        // 创建自定义的动态数据源实例
        DynamicDataSource dynamicDataSource = new DynamicDataSource();
        // 设置动态数据源的目标数据源映射
        dynamicDataSource.setTargetDataSources(targetDataSources);
        // 设置动态数据源的默认目标数据源为主数据源
        dynamicDataSource.setDefaultTargetDataSource(db1DataSource);

        return dynamicDataSource;
    }

    /**
     * 自定义动态数据源类，继承自 AbstractRoutingDataSource
     */
    private static class DynamicDataSource extends AbstractRoutingDataSource {
        /**
         * 确定当前要使用的数据源的标识
         * @return 当前数据源的标识
         */
        @Override
        protected Object determineCurrentLookupKey() {
            // 从上下文持有者中获取当前要使用的数据源类型
            return DynamicDataSourceContextHolder.getDataSourceType();
        }
    }
}

  • 基于AOP的读写分离实现

    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
public @interface ReadOnly {
    // 标记为读操作
}

@Aspect
@Component
public class ReadWriteDataSourceAspect {
    
    @Before("@annotation(readOnly)")
    public void beforeSwitchDataSource(JoinPoint point, ReadOnly readOnly) {
        DynamicDataSourceContextHolder.setDataSourceType(DynamicDataSourceContextHolder.SECONDARY_DS);
    }
    
    @After("@annotation(readOnly)")
    public void afterSwitchDataSource(JoinPoint point, ReadOnly readOnly) {
        DynamicDataSourceContextHolder.clearDataSourceType();
    }
}

  • 使用示例

    @Service
public class ProductService {
    
    @Autowired
    private ProductRepository productRepository;
    
    @Transactional
    public void createProduct(Product product) {
        // 默认使用主数据源(写)
        productRepository.save(product);
    }
    
    @ReadOnly  // 执行该注解标记的方法时，前后都会执行ReadWriteDataSourceAspect切面类方法
    @Transactional
    public Product getProduct(Long id) {
        // 使用从数据源(读)
        return productRepository.findById(id).orElse(null);
    }
    
    @ReadOnly
    @Transactional
    public List<Product> listProducts() {
        // 使用从数据源(读)
        return productRepository.findAll();
    }
}

常见问题与解决方案

典型问题排查表

方案 原理 优点 缺点 适用场景
JTA (Java Transaction API) 使用全局事务协调器 强一致性 性能开销大，配置复杂 需要强一致性的金融系统
最终一致性 (Saga模式) 通过补偿操作实现 高性能，松耦合 实现复杂，需要补偿逻辑 高并发，可接受短暂不一致
本地消息表 通过消息队列保证 可靠性高 需要额外表存储消息 需要可靠异步处理的场景

数据源切换失败案例分析

  • 问题描述：

    在动态数据源切换场景下，有时切换不生效，仍然使用默认数据源。

  • 原因分析：

    1. 数据源切换代码被异常绕过，未执行
    2. 线程池场景下线程复用导致上下文污染
    3. AOP 顺序问题导致切换时机不对

  • 解决方案：

    @Aspect
@Component
@Order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)  // 确保最先执行
public class DataSourceAspect {
    
    @Around("@annotation(targetDataSource)")
    public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint, TargetDataSource targetDataSource) throws Throwable {
        String oldKey = DynamicDataSourceContextHolder.getDataSourceType();
        try {
            DynamicDataSourceContextHolder.setDataSourceType(targetDataSource.value());
            return joinPoint.proceed();
        } finally {
            // 恢复为原来的数据源
            if (oldKey != null) {
                DynamicDataSourceContextHolder.setDataSourceType(oldKey);
            } else {
                DynamicDataSourceContextHolder.clearDataSourceType();
            }
        }
    }
}

// 线程池配置确保清理上下文
@Configuration
public class ThreadPoolConfig {
    
    @Bean
    public ExecutorService asyncExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setCorePoolSize(5);
        executor.setMaxPoolSize(10);
        executor.setQueueCapacity(100);
        executor.setThreadNamePrefix("Async-");
        executor.setTaskDecorator(runnable -> {
            String dsKey = DynamicDataSourceContextHolder.getDataSourceType();
            return () -> {
                try {
                    if (dsKey != null) {
                        DynamicDataSourceContextHolder.setDataSourceType(dsKey);
                    }
                    runnable.run();
                } finally {
                    DynamicDataSourceContextHolder.clearDataSourceType();
                }
            };
        });
        executor.initialize();
        return executor.getThreadPoolExecutor();
    }
}

多数据源与缓存集成

  • 当多数据源与缓存（如 Redis）一起使用时，需要注意缓存键的设计：

    @Service
public class CachedUserService {
    @Autowired
    private PrimaryUserRepository primaryUserRepository;
    @Autowired
    private SecondaryUserRepository secondaryUserRepository;
    @Autowired
    private RedisTemplate<String, User> redisTemplate;
    
    private String getCacheKey(String source, Long userId) {
        return String.format("user:%s:%d", source, userId);
    }
    
    @Cacheable(value = "users", key = "#root.target.getCacheKey('primary', #userId)")
    public User getPrimaryUser(Long userId) {
        return primaryUserRepository.findById(userId).orElse(null);
    }
    
    @Cacheable(value = "users", key = "#root.target.getCacheKey('secondary', #userId)")
    public User getSecondaryUser(Long userId) {
        return secondaryUserRepository.findById(userId).orElse(null);
    }
    
    @CacheEvict(value = "users", allEntries = true)
    public void clearAllUserCache() {
        // 清除所有用户缓存
    }
}

总结与扩展

技术选型建议

场景 推荐方案 理由
简单多数据源，无交叉访问 独立配置多个数据源 简单直接，易于维护
需要动态切换数据源 AbstractRoutingDataSource 灵活，可运行时决定数据源
需要强一致性事务 JTA(XA) 保证ACID，但性能较低
高并发，最终一致性可接受 Saga模式 高性能，松耦合
读写分离 AOP+注解方式 透明化，对业务代码侵入小

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