SpringBoot實現分庫分表

2022-02-17 16:00:54

一、statementHandler物件的定義

首先我們先來看看statementHandler介面的定義：

首先約定文中將的四大物件是指：executor, statementHandler,parameterHandler，resultHandler物件。

SimpleStatementHandler：對應我們JDBC中常用的Statement介面，用於簡單SQL的處理；
PreparedStatementHandler：對應JDBC中的PreparedStatement，預編譯SQL的介面；
CallableStatementHandler：對應JDBC中CallableStatement，用於執行儲存過程相關的介面；
RoutingStatementHandler：這個介面是以上三個介面的路由，沒有實際操作，只是負責上面三個StatementHandler的建立及呼叫。

講到statementHandler，毫無疑問它是我們四大物件最重要的一個，它的任務就是和資料庫對話。在它這裡會使用parameterHandler和ResultHandler物件為我們繫結SQL引數和組裝最後的結果返回。

public interface StatementHandler {  
  Statement prepare(Connection connection)  
      throws SQLException;  
  
  void parameterize(Statement statement)  
      throws SQLException;  
  
  void batch(Statement statement)  
      throws SQLException;  
  
  int update(Statement statement)  
      throws SQLException;  
  
  <E> List<E> query(Statement statement, ResultHandler resultHandler)  
      throws SQLException;  
  
  BoundSql getBoundSql();    
  ParameterHandler getParameterHandler();    
}

二、prepare方法

1、首先prepare方法是用來編譯SQL

讓我們看看它的原始碼實現。這裡我們看到了BaseStatementHandler對prepare方法的實現

@Override  
public Statement prepare(Connection connection) throws SQLException {  
    ErrorContext.instance().sql(boundSql.getSql());  
    Statement statement = null;  
    try {  
    	statement = instantiateStatement(connection);  
    	setStatementTimeout(statement);  
    	setFetchSize(statement);  
   	    return statement;  
    } catch (SQLException e) {  
   		closeStatement(statement);  
    	throw e;  
    } catch (Exception e) {  
    	closeStatement(statement);  
    	throw new ExecutorException("Error preparing statement.  Cause: " + e, e);  
	}  
}  
 
protected abstract Statement instantiateStatement(Connection connection) throws SQLException;

顯然我們通過原始碼更加關注抽象方法instantiateStatement是做了什麼事情。它依舊是一個抽象方法，那麼它就有其實現類。

2、那就是之前說的那幾個具體的StatementHandler物件

讓我們看看PreparedStatementHandler：

 
@Override  
  protected Statement instantiateStatement(Connection connection) throws SQLException {  
      String sql = boundSql.getSql();  
      if (mappedStatement.getKeyGenerator() instanceof Jdbc3KeyGenerator) {  
      	  String[] keyColumnNames = mappedStatement.getKeyColumns();  
	      if (keyColumnNames == null) {  
	          return connection.prepareStatement(sql, PreparedStatement.RETURN_GENERATED_KEYS);  
	      } else {  
	          return connection.prepareStatement(sql, keyColumnNames);  
	      }  
      } else if (mappedStatement.getResultSetType() != null) {  
          return connection.prepareStatement(sql, mappedStatement.getResultSetType().getValue(), ResultSet.CONCUR_READ_ONLY);  
      } else {  
          return connection.prepareStatement(sql);  
      }  
  }

好這個方法非常簡單，我們可以看到它主要是根據上下文來預編譯SQL，這是我們還沒有設定引數。設定引數的任務是交由，statement介面的parameterize方法來實現的。

3、parameterize方法

上面我們在prepare方法裡面預編譯了SQL。那麼我們這個時候希望設定引數。在Statement中我們是使用parameterize方法進行設定引數的。

讓我們看看PreparedStatementHandler中的parameterize方法：

@Override  
  public void parameterize(Statement statement) throws SQLException {  
    parameterHandler.setParameters((PreparedStatement) statement);  
  }

很顯然這裡很簡單是通過parameterHandler來實現的，我們這篇文章只是停留在statementhandler的程度，等我們講解parameterHandler的時候再來看它如何實現吧，期待一下吧。

4、query/update方法

我們用了prepare方法預編譯了SQL，用了parameterize方法設定引數，那麼我們接下來肯定是想執行SQL，而SQL無非是兩種：

一種是進行查詢——query，另外就是更新——update。

這些方法都很簡單，讓我們看看PreparedStatementHandler的實現：

@Override  
  public int update(Statement statement) throws SQLException {  
      PreparedStatement ps = (PreparedStatement) statement;  
      ps.execute();  
      int rows = ps.getUpdateCount();  
      Object parameterObject = boundSql.getParameterObject();  
      KeyGenerator keyGenerator = mappedStatement.getKeyGenerator();  
      keyGenerator.processAfter(executor, mappedStatement, ps, parameterObject);  
      return rows;  
  }    
 
  @Override  
  public <E> List<E> query(Statement statement, ResultHandler resultHandler) throws SQLException {  
      PreparedStatement ps = (PreparedStatement) statement;  
      ps.execute();  
      return resultSetHandler.<E> handleResultSets(ps);  
  }

例：動態替換SQL中@TableID識別符號

package com.study.demo.interceptor;
import com.study.demo.exception.BaseException;
import org.apache.ibatis.executor.statement.StatementHandler;
import org.apache.ibatis.mapping.BoundSql;
import org.apache.ibatis.plugin.Interceptor;
import org.apache.ibatis.plugin.Intercepts;
import org.apache.ibatis.plugin.Invocation;
import org.apache.ibatis.plugin.Plugin;
import org.apache.ibatis.plugin.Signature;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.CollectionUtils;
import java.lang.reflect.Field;
import java.sql.Connection;
import java.util.Map;
import java.util.Properties;
import java.util.Set;
@Component
@Intercepts({
        @Signature(type = StatementHandler.class, method = "prepare", args = {Connection.class, Integer.class})})
public class DynamicSQLInterceptor implements Interceptor {
    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(DynamicSQLInterceptor.class);
    private static final String SHARD_TABLE_ID = "SHARD_TABLE_ID";
    private static final String DEFAULT_TABLE_ID = "000";
    @Override
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
        LOGGER.info("DynamicSQLInterceptor.intercept() exec.");
        StatementHandler statementHandler = (StatementHandler) invocation.getTarget();
        Object parameter = statementHandler.getParameterHandler().getParameterObject();
        Map<String, Object> params = (Map)parameter;
        if(CollectionUtils.isEmpty(params)){
            throw new BaseException("SQL： 路由欄位不能為空！");
        }
        String tableId = DEFAULT_TABLE_ID;
        Set<String> keySet = params.keySet();
        for (String key : keySet) {
            if (SHARD_TABLE_ID.equals(key)) {
                tableId = String.valueOf(params.get(key));
            }
        }
        BoundSql boundSql = statementHandler.getBoundSql();
        //獲取到原始sql語句
        String sql = boundSql.getSql();
        String newSql = sql.replaceAll("@TableID", tableId);
        LOGGER.debug("[DynamicSQLInterceptor] Sql:{}", newSql);
        //通過反射修改sql語句
        Field field = boundSql.getClass().getDeclaredField("sql");
        field.setAccessible(true);
        field.set(boundSql, newSql);
        return invocation.proceed();
    }
    @Override
    public Object plugin(Object target) {
        //只攔截Executor物件，減少目標被代理的次數
        if (target instanceof StatementHandler) {
            return Plugin.wrap(target, this);
        } else {
            return target;
        }
    }
    @Override
    public void setProperties(Properties properties) {
        LOGGER.debug("[DynamicSQLInterceptor] SetProperties");
    }
}

範例SQL：

SELECT * FROM ST_CLASS_@TableID WHERE ID = #{id}

service層範例：

@Override
public Objcet queryByPrimaryKey(String id) {
    Map<String, Object> params = DbShardUtils.shardDBParamMap(id);
    params.put("id", id);
    return testDao.queryByPrimaryKey(params);
}

dao層範例：

@Repository
public interface TestDao {
	Object queryByPrimaryKey(Map<String, Object> params);
}

package com.study.demo.utils;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
 * 分庫分表工具類 <br>
 * 返回Map<String, Object>, 含有key:SHARD_TABLE_ID
 */
public class DbShardUtils {
	private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(DbShardUtils.class);
	private static final String SHARD_TABLE_ID = "SHARD_TABLE_ID";
	/**
	 * 私有建構函式
	 */
	private DbShardUtils() {
	}
	public static Map<String, Object> shardDBParamMap(String id){
		if (StringUtils.isBlank(id)) {
			LOGGER.error("sharding id is null");
		}
		Map<String, Object> paramMap = new HashMap<>();
		paramMap.put(SHARD_TABLE_ID, rout(id));
		return paramMap;
	}
	private static String rout(String id) {
		// 測試
		return "000";
	}
}

以上為個人經驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支援it145.com。