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我们应当改变我们的设计习惯
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spring和hibernate框架中总是配置一个数据源,因而sessionFactory的dataSource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spring的applicationContext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:Oracle、SQL Server、MySQL等,也可能是不同的数据源:比如apache 提供的org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource、spring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
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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Decorator。Decorator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。
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设计MultiDataSource类
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.BasicDataSource、spring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dataSource的sessionFactory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BasicDataSource、JndiObjectFactoryBean等。MultiDataSource封装了具体的dataSource,并实现了数据源动态切换:
- public class MultiDataSource implements DataSource {
- private DataSource dataSource = null;
- public MultiDataSource(DataSource dataSource){
- this.dataSource = dataSource;
- }
- /* (non-Javadoc)
- * @see javax.sql.DataSource#getConnection()
- */
- public Connection getConnection() throws SQLException {
- return getDataSource().getConnection();
- }
- //其它DataSource接口应当实现的方法
- public DataSource getDataSource(){
- return this.dataSource;
- }
- }
- public void setDataSource(DataSource dataSource) {
- this.dataSource = dataSource;
- }
- }
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?
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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:
- public DataSource getDataSource(String dataSourceName){
- log.debug("dataSourceName:"+dataSourceName);
- try{
- if(dataSourceName==null||dataSourceName.equals("")){
- return this.dataSource;
- }
- return (DataSource)this.applicationContext.getBean(dataSourceName);
- }catch(NoSuchBeanDefinitionException ex){
- throw new DaoException("There is not the dataSource
- }
- }
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。
- <bean id="dataSource1"
- class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource">
- <property name="driverClassName">
- <value>oracle.jdbc.driver.OracleDrivervalue>
- property>
- ......
- bean>
- <bean id="dataSource2"
- class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource">
- <property name="driverClassName">
- <value>oracle.jdbc.driver.OracleDrivervalue>
- property>
- ......
- bean>
为了得到spring的ApplicationContext,MultiDataSource类必须实现接口org.springframework.context.ApplicationContextAware,并且实现方法:
- private ApplicationContext applicationContext = null;
- public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
- this.applicationContext = applicationContext;
- }
如此这样,我就可以通过this.applicationContext.getBean(dataSourceName)得到dataSource了。
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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BUS和DAO,也就是说为了把数据源名传给MultiDataSource,BUS和DAO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BUS和DAO直接传递给MultiDataSource是一个不错的设计:
- public class SpObserver {
- private static ThreadLocal local = new ThreadLocal();
- public static void putSp(String sp) {
- local.set(sp);
- }
- public static String getSp() {
- return (String)local.get();
- }
- }
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():
- public DataSource getDataSource(){
- String sp = SpObserver.getSp();
- return getDataSource(sp);
- }
完整的MultiDataSource代码在附件中。
-
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spring的ApplicationContext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。spring的ApplicationContext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bean到ApplicationContext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。
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在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:
- <bean id="dynamicLoadBean" class="com.htxx.service.dao.DynamicLoadBean">bean>
- <bean id="dataSource" class="com.htxx.service.dao.MultiDataSource">
- <property name="dataSource">
- <ref bean="dataSource1" />
- property>
- bean>
- <bean id="sessionFactory" class="org.springframework.orm.hibernate3.LocalSessionFactoryBean">
- <property name="dataSource">
- <ref bean="dataSource" />
- property>
- ......
- 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dataSource与sessionFactory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MultiDataSource、SpObserver两个类。MultiDataSource类真正要写的只有getDataSource()和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BUS和DAO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。
- example.rar (32.1 KB)
- 描述: 源码及示例
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评论
openSessionInViewFilter时就经确定了使用的数据源,而且以后的数据库操作都会保证使用同一数据连接,所以LZ的这种方法似乎对osiv模式没多大意义
用您的方法后,我现在已经能实现了多数据库查询,而且也保证了事务,一切都很正常,但是有一点现在让我很着急,而且让我束手无策.因为我们在对数据库的操作时也用到了JdbcTemplate,目前在您的文章介绍中去只用了HibernateTemplate对数据库进行操作,我昨天试着把MultidataSource注入到jdbcTemplate里面,并把jdbcTemplate注入到我使用的dao里面,此时我在使用他的时候就出现了问题,它抛出这个异常:java.lang.NoSuchFieldError: EMPTY_ITERATOR,我到api上查了一下,他解释的大意思是我在试图改变一个对象时引发了此异常.请fanggang同志给以点化,当思感恩不尽!我的Msn是:xirilianren2844@hotmail.com.
非常抱歉一直在出差中,今天才看到你的信息,是的,我的方案能带给你帮助我感到非常高兴。关于你的问题,我初步判断是你在进行数据源切换的时候,目的数据库的表中没有你所操作的字段,不知是不是这个原因,你查一查。我的MSN是:fan_gang2004@hotmail.com,不过我在出差中,近期可能不会在线上。
用您的方法后,我现在已经能实现了多数据库查询,而且也保证了事务,一切都很正常,但是有一点现在让我很着急,而且让我束手无策.因为我们在对数据库的操作时也用到了JdbcTemplate,目前在您的文章介绍中去只用了HibernateTemplate对数据库进行操作,我昨天试着把MultidataSource注入到jdbcTemplate里面,并把jdbcTemplate注入到我使用的dao里面,此时我在使用他的时候就出现了问题,它抛出这个异常:java.lang.NoSuchFieldError: EMPTY_ITERATOR,我到api上查了一下,他解释的大意思是我在试图改变一个对象时引发了此异常.请fanggang同志给以点化,当思感恩不尽!我的Msn是:xirilianren2844@hotmail.com.
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用您的方法后,我现在已经能实现了多数据库查询,而且也保证了事务,一切都很正常,但是有一点现在让我很着急,而且让我束手无策.因为我们在对数据库的操作时也用到了JdbcTemplate,目前在您的文章介绍中去只用了HibernateTemplate对数据库进行操作,我昨天试着把MultidataSource注入到jdbcTemplate里面,并把jdbcTemplate注入到我使用的dao里面,此时我在使用他的时候就出现了问题,它抛出这个异常:java.lang.NoSuchFieldError: EMPTY_ITERATOR,我到api上查了一下,他解释的大意思是我在试图改变一个对象时引发了此异常.请fanggang同志给以点化,当思感恩不尽!我的Msn是:xirilianren2844@hotmail.com.
当一个请求进来时候,我写了一个Filter会根据request请求信息设置当前的sessionFactory
然后就是重写,需要重写spring关于Hibernate3支持的四个类
HibernateAccessor,HibernateDaoSupport,HibernateTemplate,HibernateTransactionManager
其实主要是修改HibernateAccessor和HibernateTransactionManager的sessionFactory获取方式,由于HibernateDaoSupport->HibernateTemplate->HibernateAccessor,所以重写HibernateAccessor就要重写HibernateDaoSupport和HibernateTemplate
这种方式需要修改 spring,改很多的 spring 类。有一种类似,但是不需修改 spring:
spring 多数据源解决方案
多数据源问题可以打个比喻:假设有个工厂原来可以生产汽车,现在也想这个工厂可以生产火车。
在这个时候,有两个解决办法:
第一种是改造这个工厂的生产设备,使得一个工厂就可以同时生产汽车和火车。
第二种是新建一个工厂,这个工厂专门生产火车。原来的工厂保持不变。
LZ 和 atianchen 用的是第一种方法。还是用一个 BeanFactory ,然后里面声明多个的 DataSource 。用这种方法就需要修改 spring 相关的类。
spring 多数据源解决方案
这里用的就是第二种方法,直接使用多个 BeanFactory ,每个 BeanFactory 使用的 DataSource 不同。使用这种方法,不需修改 spring 的类,而是需要修改上层调用 BeanFactory 的地方。
两种方法的差异在于:
第一种方法使用隐式的参数传递(ThreadLocal,或者SessionContext),希望对上层调用者隐藏多数据源的事实;把多数据源的功能封装在了 BeanFactory 内部。
第二种方法是直接曝露接口给上层调用者,由调用者决定怎么使用。
如果从灵活性角度来说,第二种会更好。因为调用者可以直接通过 Registry.getBeanFacrtory(xxx).getBean(yyy) 来获得相应的 bean 。对于上面有人提到一次请求中需要用到两个 DataSource 的问题,也可以解决。
由于有 servlet 的 filter 机制,或者 webwork 的 interceptor 机制,所以修改上层调用 BeanFactory 的地方也能够得到很大的简化,并不复杂。
然而,我的方案与其它的方案差别在哪里呢?很多朋友在提成他们的方案的时候提到建立一个工厂。诚然,不论是多个dataSource还是多个sessionFactory,建立一个工厂都是一个最佳的方案,但是我们应当注意到一个细节,在我们的系统中已经存在了一个工厂,那就是spring的beanFactory。既然系统中已经存在一个工厂,我们唯一需要做的事情就是编写如何获取工厂中产品的代码,就是如何获得我们需要的dataSource或sessionFactory的业务逻辑,这就是我设计的Decorator所执行的功能。当然,Decorator的分配机制朋友们可以根据自己的业务需要进行改写。
实现同样一个业务功能,如果实现越简单,实现的代码越少,维护代码的成本就越低,执行效率和可移植性就越高。结合我们现在的问题,如果我们写自己的工厂,我们当然需要编写维护工厂的代码,何不利用一个已有的工厂呢?用beanFactory,所有的工厂维护都是spring完成,我们只需要决定我们怎样得到我们需要的dataSource或sessionFactory。同时,我利用了Decorator模式对客户程序透明的特点,在客户程序毫不知情的情况下解决了多数据源动态切换的问题。总之,利用beanFactory和运用Decorator模式是我这个方案的核心,而具体如何实现当然应当根据各个项目自己的需求进行设计。
同是重庆人,相互学习。
最开始我也想过只有一个sessionFactory的实现方式,但是因为系统中经常涉及跨库操作,单一的sessionFactory无论是在调用还是在事务处理上都不方便实现,所以才改成同时并存多个SessionFactory,这样更好进行扩展
spring在处理Hibernate事务方面,TransactionSynchronizationManager的资源注册以及SessionHolder等一系列处理都是以SessionFactory做为Key和源头的,如果要用一个SessionFactory然后多datasource的方式,势必要修改spring对Hibernate的事务支持,事实上,做这样的修改是非常痛苦的过程,我曾经尝试这样做,结果就一个SessionFactoryUtils.java的修改就引起一系列连锁反应,改不甚改,只有放弃
既然sessionFactory是spring事务处理的源头,那么多sessionFactory共存,然后在spring事务处理机制上扩展实现多库事务控制就轻松多了
任何不经过实际地测试而张口胡说都是不严谨的,是吧?
你没有经过测试,怎么以已度人的认为我也不没有呢?
引用的正是我想对你说的.连环境都还没有,就信誓旦旦的"坚信"起来.
我替你总结吧,你的方案仅适合用户事先(比如登陆时)选定某个数据库的情况.而对于跨数据库的事务没有什么办法.这是Spring声明式的事务特性所决定的.
你的方案还有一个大问题,就是当遇到后台驻守程序访问数据库时,由于没有事先指定数据库而无法正常运行.
你最好先搞清楚你所提供的程序所适用的范围,定义好应用边界,再做讨论,否则你对spring的坚信是盲目的.
在我们的项目中虽然需要连接多个数据库,但是每次操作仅仅对一个数据库中进行,因此不存在跨数据库事务管理的问题。
但是,在我的应用中没有跨数据库事务管理的需求,不等于我的方案不能解决这个问题。我现在正在准备搭建这样一个软件环境,通过实际的测试解决这个问题。我们做技术的,任何不经过实际地测试而张口胡说都是不严谨的,是吧?
运用spring的事物处理机制是没有问题的.
在我的项目中没有遇到,可以搭建一个环境实际测试一下,不过我坚信spring是可以解决的。
你到底试没试过?你说可以就可以?坚信有什么实际价值吗?
你的方法里,如果要对客户端程序透明,那么无论你用JtaTransactionManager还是HibernateTransactionManager,整个操作只取一次dataSource,因此你连跨数据库都很难做到.别说什么保证事务了.
你最好先搞清楚你所提供的程序所适用的范围,定义好应用边界,再做讨论,否则你对spring的坚信是盲目的.
运用spring的事物处理机制是没有问题的
就是说也不必一定要用JtaTransactionManager咯?HibernateTransactionManager也可以?
spring是个锤子
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