Spring+MyBatis实现数据库读写分离方案

一、方案背景与目标

在高并发业务场景中，数据库往往是系统性能的瓶颈，尤其是读操作频繁的业务（如电商商品查询、新闻资讯浏览等）。单一数据库节点无法承载大量的并发读写请求，容易出现响应延迟、连接溢出等问题。

数据库读写分离方案通过将写操作（INSERT、UPDATE、DELETE）路由至主数据库，读操作（SELECT）分发至多个从数据库，结合数据库主从复制机制保证数据一致性，从而实现以下目标：

提升并发处理能力：分散读请求到多个从库，降低主库压力，提高整体吞吐量
提高数据可用性：主库故障时可快速切换，从库可继续提供读服务
优化性能体验：可根据业务需求部署从库至不同地域，降低读请求延迟
简化扩展成本：新增读节点无需修改核心业务逻辑，支持水平扩展

二、核心原理

2.1 主从复制机制

基于MySQL等数据库的主从复制功能，实现主库数据向从库的异步同步，是读写分离的基础。其核心流程如下：

主库执行写操作后，将操作记录写入二进制日志（binlog）
从库启动IO线程，连接主库并读取binlog内容，保存至本地中继日志（relaylog）
从库启动SQL线程，解析中继日志并执行相同操作，实现与主库数据同步

注意：主从复制存在微小延迟（通常毫秒级），需结合业务场景设计延迟容忍策略

2.2 读写路由机制

通过Spring提供的数据源扩展能力，自定义动态数据源路由策略，根据SQL操作类型（读/写）自动切换至对应数据库节点。核心组件包括：

动态数据源：继承Spring的AbstractRoutingDataSource，实现数据源路由逻辑
数据源上下文：通过ThreadLocal存储当前线程的数据源标识（主库/从库）
路由触发：通过注解或AOP切面，在执行SQL前设置数据源标识

三、环境准备

3.1 硬件与软件环境

组件	版本要求	说明
JDK	1.8及以上	支持Spring Boot最新稳定版
Spring Boot	2.x及以上	提供自动配置简化开发
MyBatis	3.5.x及以上	配合MyBatis-Spring-Boot-Starter整合
MySQL	5.7及以上	支持主从复制功能
数据库连接池	HikariCP	Spring Boot默认连接池，性能优异

3.2 数据库主从配置（以MySQL为例）

3.2.1 主库配置（master）

修改MySQL配置文件my.cnf：

ini 复制代码

# 主库唯一标识
server-id=1
# 开启二进制日志
log-bin=mysql-bin
# 同步的数据库（可指定多个）
binlog-do-db=test_db
# 忽略同步的数据库
binlog-ignore-db=mysql
binlog-ignore-db=information_schema
# 二进制日志格式（row格式支持全量数据同步）
binlog_format=ROW
# 防止主从同步延迟导致的主键冲突
auto-increment-offset=1
auto-increment-increment=2

3.2.2 从库配置（slave）

修改从库MySQL配置文件my.cnf：

ini 复制代码

# 从库唯一标识（与主库不同）
server-id=2
# 开启中继日志
relay-log=mysql-relay-bin
# 只读模式（仅对非超级用户生效）
read-only=1
# 忽略同步的数据库
replicate-ignore-db=mysql
replicate-ignore-db=information_schema

3.2.3 主从连接配置

主库创建同步账号并授权：
CREATE USER 'repl'@'%' IDENTIFIED BY 'Repl@123456'; GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'repl'@'%'; FLUSH PRIVILEGES;
查看主库binlog状态：
SHOW MASTER STATUS; -- 记录File（如mysql-bin.000001）和Position（如154）值
从库配置主库信息并启动同步：

`CHANGE MASTER TO

MASTER_HOST='主库IP',

MASTER_USER='repl',

MASTER_PASSWORD='Repl@123456',

MASTER_LOG_FILE='主库File值',

MASTER_LOG_POS=主库Position值;

-- 启动从库同步

START SLAVE;

-- 查看同步状态（确保Slave_IO_Running和Slave_SQL_Running均为Yes）

SHOW SLAVE STATUS\G;`

四、核心实现步骤

4.1 项目依赖配置（Maven）

在pom.xml中引入核心依赖：

xml 复制代码

<parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
    <version>2.7.10</version>
    <relativePath/>
</parent>

<dependencies>
    
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>

    
    <dependency>
        <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
        <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
        <version>2.3.1</version>
    </dependency>

    
    <dependency>
        <groupId>com.mysql</groupId>
        <artifactId>mysql-connector-j</artifactId>
        <scope>runtime</scope>
    </dependency>

    
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
    </dependency>

    
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
</dependencies>

4.2 配置文件编写（application.yml）

配置主从库数据源信息及MyBatis参数：

yaml 复制代码

spring:
  datasource:
    # 主库数据源
    master:
      driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
      jdbc-url: jdbc:mysql://主库IP:3306/test_db?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&useSSL=false&serverTimezone=GMT%2B8
      username: root
      password: Master@123456
    # 从库数据源（可配置多个）
    slave:
      driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
      jdbc-url: jdbc:mysql://从库IP:3306/test_db?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&useSSL=false&serverTimezone=GMT%2B8
      username: root
      password: Slave@123456
    # 连接池配置
    hikari:
      maximum-pool-size: 10
      minimum-idle: 5
      idle-timeout: 300000
      connection-timeout: 20000

# MyBatis配置
mybatis:
  mapper-locations: classpath:mapper/**/*.xml
  type-aliases-package: com.example.demo.entity
  configuration:
    map-underscore-to-camel-case: true # 下划线转驼峰
    log-impl: org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImpl # 打印SQL日志

4.3 动态数据源核心实现

4.3.1 数据源类型枚举

定义数据源标识，区分主库和从库：

java 复制代码

package com.example.demo.datasource;

public enum DataSourceType {
    /**
     * 主库
     */
    MASTER,
    /**
     * 从库
     */
    SLAVE
}

4.3.2 数据源上下文管理

通过ThreadLocal维护当前线程的数据源类型，保证线程安全：

（注：文档部分内容可能由 AI 生成）