spring-data-redis|spring-data-redis 动态切换数据源的方法

spring-data-redis|spring-data-redis 动态切换数据源的方法
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【spring-data-redis|spring-data-redis 动态切换数据源的方法】最近遇到了一个麻烦的需求,我们需要一个微服务应用同时访问两个不同的 Redis 集群。一般我们不会这么使用 Redis,但是这两个 Redis 本来是不同业务集群,现在需要一个微服务同时访问。
其实我们在实际业务开发的时候,可能还会遇到类似的场景。例如 Redis 读写分离,这个也是 spring-data-redis 没有提供的功能,底层连接池例如 Lettuce 或者 Jedis 都提供了获取只读连接的 API,但是缺陷有两个:

  • 上层 spring-data-redis 并没有封装这种接口
  • 基于 redis 的架构实现的,哨兵模式需要配置 sentinel 的地址,集群模式需要感知集群拓扑,在云原生环境中,这些都默认被云提供商隐藏了,暴露到外面的只有一个个动态 VIP 域名。
因此,我们需要在 spring-data-redis 的基础上实现一个动态切换 Redis 连接的机制。
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spring-data-redis 的配置类为:org.springframework.boot.autoconfigure.data.redis.RedisProperties,可以配置单个 Redis 实例或者 Redis 集群的连接配置。根据这些配置,会生成统一的 Redis 连接工厂 RedisConnectionFactory
spring-data-redis 核心接口与背后的连接相关抽象关系为:
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通过这个图,我们可以知道,我们实现一个可以动态返回不同 Redis 连接的 RedisConnectionFactory 即可,并且根据 spring-data-redis 的自动装载源码可以知道,框架内的所有 RedisConnectionFactory@ConditionalOnMissingBean 的,即我们可以使用我们自己实现的 RedisConnectionFactory 进行替换。
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项目地址:https://github.com/JoJoTec/spring-boot-starter-redis-related
我们可以给 RedisProperties 配置外层封装一个多 Redis 连接的配置,即MultiRedisProperties
@Data@NoArgsConstructor@ConfigurationProperties(prefix = "spring.redis")public class MultiRedisProperties {/*** 默认连接必须配置,配置 key 为 default*/public static final String DEFAULT = "default"; private boolean enableMulti = false; private Map multi; }

这个配置是在原有配置基础上的,也就是用户可以使用原有配置,也可以使用这种多 Redis 配置,就是需要配置 spring.redis.enable-multi=true。multi 这个 Map 中放入的 key 是数据源名称,用户可以在使用 RedisTemplate 或者 ReactiveRedisTemplate 之前,通过这个数据源名称指定用哪个 Redis。
接下来我们来实现 MultiRedisLettuceConnectionFactory,即可以动态切换 Redis 连接的 RedisConnectionFactory,我们的项目采用的 Redis 客户端是 Lettuce:
public class MultiRedisLettuceConnectionFactoryimplements InitializingBean, DisposableBean, RedisConnectionFactory, ReactiveRedisConnectionFactory {private final Map connectionFactoryMap; private static final ThreadLocal currentRedis = new ThreadLocal<>(); public MultiRedisLettuceConnectionFactory(Map connectionFactoryMap) {this.connectionFactoryMap = connectionFactoryMap; }public void setCurrentRedis(String currentRedis) {if (!connectionFactoryMap.containsKey(currentRedis)) {throw new RedisRelatedException("invalid currentRedis: " + currentRedis + ", it does not exists in configuration"); }MultiRedisLettuceConnectionFactory.currentRedis.set(currentRedis); }@Overridepublic void destroy() throws Exception {connectionFactoryMap.values().forEach(LettuceConnectionFactory::destroy); }@Overridepublic void afterPropertiesSet() throws Exception {connectionFactoryMap.values().forEach(LettuceConnectionFactory::afterPropertiesSet); }private LettuceConnectionFactory currentLettuceConnectionFactory() {String currentRedis = MultiRedisLettuceConnectionFactory.currentRedis.get(); if (StringUtils.isNotBlank(currentRedis)) {MultiRedisLettuceConnectionFactory.currentRedis.remove(); return connectionFactoryMap.get(currentRedis); }return connectionFactoryMap.get(MultiRedisProperties.DEFAULT); }@Overridepublic ReactiveRedisConnection getReactiveConnection() {return currentLettuceConnectionFactory().getReactiveConnection(); }@Overridepublic ReactiveRedisClusterConnection getReactiveClusterConnection() {return currentLettuceConnectionFactory().getReactiveClusterConnection(); }@Overridepublic RedisConnection getConnection() {return currentLettuceConnectionFactory().getConnection(); }@Overridepublic RedisClusterConnection getClusterConnection() {return currentLettuceConnectionFactory().getClusterConnection(); }@Overridepublic boolean getConvertPipelineAndTxResults() {return currentLettuceConnectionFactory().getConvertPipelineAndTxResults(); }@Overridepublic RedisSentinelConnection getSentinelConnection() {return currentLettuceConnectionFactory().getSentinelConnection(); }@Overridepublic DataAccessException translateExceptionIfPossible(RuntimeException ex) {return currentLettuceConnectionFactory().translateExceptionIfPossible(ex); }}

逻辑非常简单,就是提供了设置 Redis 数据源的接口,并且放入了 ThreadLocal 中,并且仅对当前一次有效,读取后就清空。
然后,将 MultiRedisLettuceConnectionFactory 作为 Bean 注册到我们的 ApplicationContext 中:
@ConditionalOnProperty(prefix = "spring.redis", value = "https://www.it610.com/article/enable-multi", matchIfMissing = false)@Configuration(proxyBeanMethods = false)public class RedisCustomizedConfiguration {/*** @param builderCustomizers* @param clientResources* @param multiRedisProperties* @return* @see org.springframework.boot.autoconfigure.data.redis.LettuceConnectionConfiguration*/@Beanpublic MultiRedisLettuceConnectionFactory multiRedisLettuceConnectionFactory(ObjectProvider builderCustomizers,ClientResources clientResources,MultiRedisProperties multiRedisProperties,ObjectProvider sentinelConfigurationProvider,ObjectProvider clusterConfigurationProvider) {//读取配置Map connectionFactoryMap = Maps.newHashMap(); Map multi = multiRedisProperties.getMulti(); multi.forEach((k, v) -> {//这个其实就是框架中原有的源码使用 RedisProperties 的方式,我们其实就是在 RedisProperties 外面包装了一层而已LettuceConnectionConfiguration lettuceConnectionConfiguration = new LettuceConnectionConfiguration(v,sentinelConfigurationProvider,clusterConfigurationProvider); LettuceConnectionFactory lettuceConnectionFactory = lettuceConnectionConfiguration.redisConnectionFactory(builderCustomizers, clientResources); connectionFactoryMap.put(k, lettuceConnectionFactory); }); return new MultiRedisLettuceConnectionFactory(connectionFactoryMap); }}

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我们来测试下,使用 embedded-redis 来启动本地 redis,从而实现单元测试。我们启动两个 Redis,在两个 Redis 中放入不同的 Key,验证是否存在,并且测试同步接口,多线程调用同步接口,和多次异步接口无等待订阅从而测试有效性。:
import com.github.jojotech.spring.boot.starter.redis.related.lettuce.MultiRedisLettuceConnectionFactory; import org.junit.jupiter.api.AfterAll; import org.junit.jupiter.api.Assertions; import org.junit.jupiter.api.BeforeAll; import org.junit.jupiter.api.Test; import org.junit.jupiter.api.extension.ExtendWith; import org.redisson.api.RedissonClient; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration; import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest; import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.context.annotation.Configuration; import org.springframework.data.redis.core.ReactiveStringRedisTemplate; import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate; import org.springframework.test.context.junit.jupiter.SpringExtension; import reactor.core.publisher.Mono; import redis.embedded.RedisServer; import java.util.concurrent.TimeUnit; import java.util.concurrent.atomic.AtomicBoolean; @ExtendWith(SpringExtension.class)@SpringBootTest(properties = {"spring.redis.enable-multi=true","spring.redis.multi.default.host=127.0.0.1","spring.redis.multi.default.port=6379","spring.redis.multi.test.host=127.0.0.1","spring.redis.multi.test.port=6380",})public class MultiRedisTest {//启动两个 redisprivate static RedisServer redisServer; private static RedisServer redisServer2; @BeforeAllpublic static void setUp() throws Exception {System.out.println("start redis"); redisServer = RedisServer.builder().port(6379).setting("maxheap 200m").build(); redisServer2 = RedisServer.builder().port(6380).setting("maxheap 200m").build(); redisServer.start(); redisServer2.start(); System.out.println("redis started"); }@AfterAllpublic static void tearDown() throws Exception {System.out.println("stop redis"); redisServer.stop(); redisServer2.stop(); System.out.println("redis stopped"); }@EnableAutoConfiguration@Configurationpublic static class App {}@Autowiredprivate StringRedisTemplate redisTemplate; @Autowiredprivate ReactiveStringRedisTemplate reactiveRedisTemplate; @Autowiredprivate MultiRedisLettuceConnectionFactory multiRedisLettuceConnectionFactory; private void testMulti(String suffix) {//使用默认连接,设置 "testDefault" + suffix, "testDefault" 键值对redisTemplate.opsForValue().set("testDefault" + suffix, "testDefault"); //使用 test 连接,设置 "testSecond" + suffix, "testDefault" 键值对multiRedisLettuceConnectionFactory.setCurrentRedis("test"); redisTemplate.opsForValue().set("testSecond" + suffix, "testSecond"); //使用默认连接,验证 "testDefault" + suffix 存在,"testSecond" + suffix 不存在Assertions.assertTrue(redisTemplate.hasKey("testDefault" + suffix)); Assertions.assertFalse(redisTemplate.hasKey("testSecond" + suffix)); //使用 test 连接,验证 "testDefault" + suffix 不存在,"testSecond" + suffix 存在multiRedisLettuceConnectionFactory.setCurrentRedis("test"); Assertions.assertFalse(redisTemplate.hasKey("testDefault" + suffix)); multiRedisLettuceConnectionFactory.setCurrentRedis("test"); Assertions.assertTrue(redisTemplate.hasKey("testSecond" + suffix)); }//单次验证@Testpublic void testMultiBlock() {testMulti(""); }//多线程验证@Testpublic void testMultiBlockMultiThread() throws InterruptedException {Thread thread[] = new Thread[50]; AtomicBoolean result = new AtomicBoolean(true); for (int i = 0; i < thread.length; i++) {int finalI = i; thread[i] = new Thread(() -> {try {testMulti("" + finalI); } catch (Exception e) {e.printStackTrace(); result.set(false); }}); }for (int i = 0; i < thread.length; i++) {thread[i].start(); }for (int i = 0; i < thread.length; i++) {thread[i].join(); }Assertions.assertTrue(result.get()); }//reactive 接口验证private Mono reactiveMulti(String suffix) {return reactiveRedisTemplate.opsForValue().set("testReactiveDefault" + suffix, "testReactiveDefault").flatMap(b -> {multiRedisLettuceConnectionFactory.setCurrentRedis("test"); return reactiveRedisTemplate.opsForValue().set("testReactiveSecond" + suffix, "testReactiveSecond"); }).flatMap(b -> {return reactiveRedisTemplate.hasKey("testReactiveDefault" + suffix); }).map(b -> {Assertions.assertTrue(b); System.out.println(Thread.currentThread().getName()); return b; }).flatMap(b -> {return reactiveRedisTemplate.hasKey("testReactiveSecond" + suffix); }).map(b -> {Assertions.assertFalse(b); System.out.println(Thread.currentThread().getName()); return b; }).flatMap(b -> {multiRedisLettuceConnectionFactory.setCurrentRedis("test"); return reactiveRedisTemplate.hasKey("testReactiveDefault" + suffix); }).map(b -> {Assertions.assertFalse(b); System.out.println(Thread.currentThread().getName()); return b; }).flatMap(b -> {multiRedisLettuceConnectionFactory.setCurrentRedis("test"); return reactiveRedisTemplate.hasKey("testReactiveSecond" + suffix); }).map(b -> {Assertions.assertTrue(b); return b; }); }//多次调用 reactive 验证,并且 subscribe,这本身就是多线程的@Testpublic void testMultiReactive() throws InterruptedException {for (int i = 0; i < 10000; i++) {reactiveMulti("" + i).subscribe(System.out::println); }TimeUnit.SECONDS.sleep(10); }}

运行测试,通过。
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