【死磕Sharding-jdbc】—強制路由-知識星球

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位於 sharding-jdbc-core模組下的包 com.dangdang.ddframe.rdb.sharding.hint中，核心類HintManagerHolder的部分原始碼如下：

/**
 * Hint manager holder.
 * 
Use thread-local to manage hint.
 * @author zhangliang
 */
@NoArgsConstructor(access = AccessLevel.PRIVATE)
public final class HintManagerHolder {
    // hint特性儲存資料的核心變數，即儲存一個HintManager型別物件到ThreadLocal中
    private static final ThreadLocal<HintManager> HINT_MANAGER_HOLDER = new ThreadLocal<>();
    /**
     * Set hint manager.
     * @param hintManager hint manager instance
     */
    public static void setHintManager(final HintManager hintManager) {
        Preconditions.checkState(null == HINT_MANAGER_HOLDER.get(), "HintManagerHolder has previous value, please clear first.");
        HINT_MANAGER_HOLDER.set(hintManager);
    }
    public static boolean isUseShardingHint() {
        // 判斷當前執行緒中是否使用了sharding hint--即HintManager中的shardingHint為true
        return null != HINT_MANAGER_HOLDER.get() && HINT_MANAGER_HOLDER.get().isShardingHint();
    }
    public static Optional<ShardingValue>> getDatabaseShardingValue(final ShardingKey shardingKey) {
        // 如果使用了sharding hint，那麼從ThreadLocal中取資料庫的sharding值
        return isUseShardingHint() ? Optional.<ShardingValue>>fromNullable(HINT_MANAGER_HOLDER.get().getDatabaseShardingValue(shardingKey)) : Optional.<ShardingValue>>absent();
    }
    public static Optional<ShardingValue>> getTableShardingValue(final ShardingKey shardingKey) {
        // 如果使用了sharding hint，那麼從ThreadLocal中取表的sharding值
        return isUseShardingHint() ? Optional.<ShardingValue>>fromNullable(HINT_MANAGER_HOLDER.get().getTableShardingValue(shardingKey)) : Optional.<ShardingValue>>absent();
    }
    public static boolean isMasterRouteOnly() {
        // 是否強制路由主庫--sharding-jdbc的特性之一：強制路由
        return null != HINT_MANAGER_HOLDER.get() && HINT_MANAGER_HOLDER.get().isMasterRouteOnly();
    }
    public static boolean isDatabaseShardingOnly() {
        // 是否只是資料庫sharding
        return null != HINT_MANAGER_HOLDER.get() && HINT_MANAGER_HOLDER.get().isDatabaseShardingOnly();
    }
    /**
     * Clear hint manager for current thread-local.
     */
    public static void clear() {
        // ThreadLocal用完需要清理
        HINT_MANAGER_HOLDER.remove();
    }
}


ThreadLocal中管理的HintManager定義如下：
@NoArgsConstructor(access = AccessLevel.PRIVATE)
public final class HintManager implements AutoCloseable {
    // 資料庫強制路由的值
    private final Map<ShardingKey, ShardingValue>> databaseShardingValues = new HashMap<>();
    // 表強制路由的值
    private final Map<ShardingKey, ShardingValue>> tableShardingValues = new HashMap<>();
    // 即是否使用了強制路由特性
    @Getter
    private boolean shardingHint;
    // 是否強制路由到主資料庫
    @Getter
    private boolean masterRouteOnly;
    @Getter
    private boolean databaseShardingOnly;
    ... ...
    @Override
    public void close() {
        HintManagerHolder.clear();
    }
}



sharding值儲存在ThreadLocal中，所以需要在操作結束時呼叫HintManager.close()來清除ThreadLocal中的內容。HintManager實現了AutoCloseable介面，推薦使用 trywithresource（JDK7新特性，參考Java 7中的Try-with-resources）自動關閉清理ThreadLocl執行緒中的資料。

如何使用
分析了sharding-jdbc的強制路由實現的原始碼，接下來說說如何使用這一niubility特性，假定資料源定義如下：
private static ShardingDataSource getShardingDataSource() throws SQLException {
    DataSourceRule dataSourceRule = new DataSourceRule(createDataSourceMap());
    TableRule orderTableRule = TableRule
            .builder("t_order")
            .actualTables(Arrays.asList("t_order_0", "t_order_1"))
            .dataSourceRule(dataSourceRule)
            .build();
    TableRule orderItemTableRule = TableRule
            .builder("t_order_item")
            .actualTables(Arrays.asList("t_order_item_0", "t_order_item_1"))
            .dataSourceRule(dataSourceRule)
            .build();
    ShardingRule shardingRule = ShardingRule.builder()
            .dataSourceRule(dataSourceRule)
            .tableRules(Arrays.asList(orderTableRule, orderItemTableRule))
            .bindingTableRules(Collections.singletonList(new BindingTableRule(Arrays.asList(orderTableRule, orderItemTableRule))))
            .databaseShardingStrategy(new DatabaseShardingStrategy("user_id", new ModuloDatabaseShardingAlgorithm()))
            .tableShardingStrategy(new TableShardingStrategy("order_id", new ModuloTableShardingAlgorithm())).build();
    return new ShardingDataSource(shardingRule);
}

根據資料源定義可知，資料庫的sharding column為userid，表的sharding column為orderid；

1、強制路由資料庫


如何使用


private static void printHintSimpleSelect(final DataSource dataSource) throws SQLException {
    // SQL陳述句並不涉及任何資料庫路由和表路由資訊（即where陳述句中沒有user_id條件和order_id條件）
    String sql = "SELECT i.* FROM t_order o JOIN t_order_item i ON o.order_id=i.order_id";
    try (
            HintManager hintManager = HintManager.getInstance();
            Connection conn = dataSource.getConnection();
            PreparedStatement preparedStatement = conn.prepareStatement(sql)) {
        // 強制路由：資料庫路由sharding column即user_id的值為10
        hintManager.addDatabaseShardingValue("t_order", "user_id", 10);
        try (ResultSet rs = preparedStatement.executeQuery()) {
            //todo do something
        }
    }
}


由於指定了強制路由資料庫的值user_id=10，所以只會輸出 ds_jdbc_0這個庫中符合條件的資料。而 ds_jdbc_1會被過濾；



實現原理


private Collection<String> routeDataSources(final TableRule tableRule) {
    // 首先得到資料庫sharding策略，例如：資料庫按照列user_id進行sharding
    DatabaseShardingStrategy strategy = shardingRule.getDatabaseShardingStrategy(tableRule);
    // 然後從ThreadLocal中取出sharding的值
    List<ShardingValue>> shardingValues = HintManagerHolder.isUseShardingHint() ? getDatabaseShardingValuesFromHint(strategy.getShardingColumns())
            : getShardingValues(strategy.getShardingColumns());
    Collection<String> result = strategy.doStaticSharding(tableRule.getActualDatasourceNames(), shardingValues);
    Preconditions.checkState(!result.isEmpty(), "no database route info");
    return result;
}
2、強制路由表


如何使用


private static void printHintSimpleSelect(final DataSource dataSource) throws SQLException {
    // SQL陳述句並不涉及任何資料庫路由和表路由資訊（即where陳述句中沒有user_id條件和order_id條件）
    String sql = "SELECT i.* FROM t_order o JOIN t_order_item i ON o.order_id=i.order_id";
    try (
            HintManager hintManager = HintManager.getInstance();
            Connection conn = dataSource.getConnection();
            PreparedStatement preparedStatement = conn.prepareStatement(sql)) {
        // 強制路由：表路由sharding column即order_id的值為1000
        hintManager.addTableShardingValue("t_order", "order_id", 1000);
        try (ResultSet rs = preparedStatement.executeQuery()) {
            //todo do something
        }
    }
}

由於指定了強制路由表的值order_id=1000，所以只會輸出所有庫中與 t_order_0 匹配的資料。而與 t_order_1匹配的資料會被過濾；



實現原理


private Collection<String> routeTables(final TableRule tableRule, final String routedDataSource) {
    // 首先得到表的sharding策略，例如：表按照列order_id進行sharding
    TableShardingStrategy strategy = shardingRule.getTableShardingStrategy(tableRule);
    // 然後從ThreadLocal中取出sharding的值
    List<ShardingValue>> shardingValues = HintManagerHolder.isUseShardingHint() ? getTableShardingValuesFromHint(strategy.getShardingColumns())
            : getShardingValues(strategy.getShardingColumns());
    Collection<String> result = tableRule.isDynamic() ? strategy.doDynamicSharding(shardingValues) : strategy.doStaticSharding(tableRule.getActualTableNames(routedDataSource), shardingValues);
    Preconditions.checkState(!result.isEmpty(), "no table route info");
    return result;
}
3、強制路由主庫


如何使用


HintManager hintManager = HintManager.getInstance();
hintManager.setMasterRouteOnly();





END

























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如何使用

1、強制路由資料庫

2、強制路由表

3、強制路由主庫

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