一、多数据源场景分类与需求分析

在分布式系统架构中，多数据源配置是解决跨库查询、读写分离、数据分片等场景的核心技术。根据业务需求差异，可划分为两类典型场景：

表级跨数据库场景
当多个数据库存在完全相同的表结构时（如表名、字段定义一致），系统需根据业务规则动态选择数据源。典型应用场景包括：
- 多租户系统：每个租户独立数据库，但表结构相同
- 地理分区：按地域划分数据库，表结构保持一致
- 灰度发布：新旧版本数据暂存不同数据库
非表级跨数据库场景
当各数据源表结构完全不同时，系统需根据操作对象动态路由。常见场景包括：
- 微服务架构：不同服务使用独立数据库
- 异构数据整合：关系型数据库与NoSQL混合使用
- 历史数据归档：活跃数据与历史数据分离存储

二、动态数据源核心实现原理

Spring框架通过AbstractRoutingDataSource抽象类实现动态数据源切换，其核心机制包含三个关键组件：

数据源路由器（DataSource Router）
继承AbstractRoutingDataSource并重写determineCurrentLookupKey()方法，根据业务上下文返回数据源标识。示例实现：

public class DynamicDataSource extends AbstractRoutingDataSource {
 @Override
 protected Object determineCurrentLookupKey() {
     return DataSourceContextHolder.getDataSourceType();
 }
}

上下文管理器（Context Holder）
使用ThreadLocal维护当前线程的数据源标识，确保线程安全。示例实现：

public class DataSourceContextHolder {
 private static final ThreadLocal<String> contextHolder = new ThreadLocal<>();
 public static void setDataSourceType(String dataSourceType) {
     contextHolder.set(dataSourceType);
 }
 public static String getDataSourceType() {
     return contextHolder.get();
 }
 public static void clearDataSourceType() {
     contextHolder.remove();
 }
}

数据源配置中心
通过YAML/Properties文件或配置中心动态管理数据源参数，支持运行时热更新。示例配置：

spring:
datasource:
 dynamic:
   primary: master # 默认数据源
   datasource:
     master:
       url: jdbc//localhost:3306/db1
       username: root
       password: 123456
       driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
     slave:
       url: jdbc//localhost:3306/db2
       username: root
       password: 123456
       driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver

三、完整实现方案详解

1. 依赖引入与基础配置

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
</dependency>

2. 数据源初始化逻辑

@Configuration
public class DynamicDataSourceConfig {
    @Bean
    @ConfigurationProperties("spring.datasource.dynamic.datasource.master")
    public DataSource masterDataSource() {
        return DataSourceBuilder.create().build();
    }
    @Bean
    @ConfigurationProperties("spring.datasource.dynamic.datasource.slave")
    public DataSource slaveDataSource() {
        return DataSourceBuilder.create().build();
    }
    @Bean
    public DataSource dynamicDataSource() {
        Map<Object, Object> targetDataSources = new HashMap<>();
        targetDataSources.put("master", masterDataSource());
        targetDataSources.put("slave", slaveDataSource());
        DynamicDataSource dynamicDataSource = new DynamicDataSource();
        dynamicDataSource.setTargetDataSources(targetDataSources);
        dynamicDataSource.setDefaultTargetDataSource(masterDataSource());
        return dynamicDataSource;
    }
}

3. 动态切换实现方式

方式一：AOP切面实现

@Aspect
@Component
public class DataSourceAspect {
    @Before("@annotation(targetDataSource)")
    public void beforeSwitchDataSource(JoinPoint point, TargetDataSource targetDataSource) {
        String dsName = targetDataSource.value();
        DataSourceContextHolder.setDataSourceType(dsName);
    }
    @After("@annotation(targetDataSource)")
    public void afterSwitchDataSource(JoinPoint point, TargetDataSource targetDataSource) {
        DataSourceContextHolder.clearDataSourceType();
    }
}
@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface TargetDataSource {
    String value();
}

方式二：MyBatis拦截器实现

@Intercepts({
    @Signature(type= Executor.class, method="update", args={MappedStatement.class, Object.class}),
    @Signature(type= Executor.class, method="query", args={MappedStatement.class, Object.class, RowBounds.class, ResultHandler.class})
})
public class DynamicDataSourceInterceptor implements Interceptor {
    @Override
    public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
        MappedStatement mappedStatement = (MappedStatement) invocation.getArgs()[0];
        String dataSource = getDataSourceFromAnnotation(mappedStatement);
        if (StringUtils.isNotBlank(dataSource)) {
            DataSourceContextHolder.setDataSourceType(dataSource);
        }
        try {
            return invocation.proceed();
        } finally {
            DataSourceContextHolder.clearDataSourceType();
        }
    }
    private String getDataSourceFromAnnotation(MappedStatement mappedStatement) {
        // 从SQL注释或XML配置中提取数据源标识
        return ...;
    }
}

4. 事务管理注意事项

在动态数据源环境下，事务管理需特别注意：

事务传播行为：确保事务方法内不发生数据源切换
连接池配置：建议使用HikariCP等高性能连接池
异常处理：捕获CannotGetJdbcConnectionException等异常

四、最佳实践与性能优化

连接池优化

spring:
  datasource:
    hikari:
      maximum-pool-size: 20
      minimum-idle: 5
      connection-timeout: 30000
      idle-timeout: 600000

监控告警集成
通过Prometheus+Grafana监控各数据源连接数、活跃连接数等指标，设置阈值告警。
故障转移策略
实现DataSourceHealthIndicator定期检查数据源可用性，自动剔除故障数据源。

读写分离优化
结合注解实现自动读写分离：

@TargetDataSource("master")
public void writeOperation() { ... }
@TargetDataSource("slave")
public List<Data> readOperation() { ... }

五、常见问题解决方案

数据源切换失效
检查是否忘记清除ThreadLocal上下文，或事务方法内发生切换
连接泄漏问题
确保所有数据库操作都在try-with-resources块中执行
分布式事务挑战
对于跨库事务，建议采用Seata等分布式事务框架
动态刷新配置
集成配置中心实现数据源参数动态更新，无需重启应用

通过上述技术方案，开发者可构建高可用、易扩展的动态数据源管理系统。实际项目中，建议结合具体业务场景选择合适的实现方式，并建立完善的监控运维体系确保系统稳定性。

Spring框架下动态配置多数据源的实践指南