ShardingSphereJDBC5.4.0支持Nacos配置（SpringCloud版）

背景

在ShardingSphere在5.3.0版本之前，我们可以通过依赖shardingsphere-jdbc-core-spring-boot-starter模块，在application.yml文件里配置数据库连接信息。再结合spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config，在项目启动时，从Nacos后台动态的拉取数据库配置，实现了配置文件和代码分离，避免了改配置需要重新打包。在5.3.0之后（包含），ShardingSphere由于兼容各个spring版本造成工作量巨大，而放弃了对spring的支持，提供了另一种方式ShardingSphere Driver来连接数据库（ issue-22469）。但使用ShardingSphere Driver后，也就无法通过spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config自动载入数据库配置。

ShardingSphere Driver为什么无法支持Nacos

ShardingSphere Driver的核心是自己提供了ShardingSphereDriver，从而支持这种格式的JDBC URL：jdbc:shardingsphere:${path}/config.yaml。我们可以把ShardingSphere的规则写到config.yaml文件里，然后通过ShardingSphereDriverURLProvider（5.4.1后改名ShardingSphereURLProvider）接口来支持不同的${path}的文件寻址方式。默认支持

absolutepath（服务器绝对路径）、classpath、apollo（5.4.1把功能挪到了ShardingSphere plugin仓库里）。所以在官方实现里，并不支持通过Nacos获取config.yaml信息。需要在Spring Boot项目里支持Nacos，就要自定义Nacos的ShardingSphereURLProvider。

Nacos的ShardingJdbcURLProvider

ShardingSphereDriverURLProvider是通过SPI的方式实现扩展，我们在自定义ShardingJdbcNacosURLProvider后，要把ShardingJdbcNacosURLProvider类信息放到META-INF/services/org.apache.shardingsphere.driver.jdbc.core.driver.ShardingSphereDriverURLProvider文件里，这样就被ShardingSphere找到。自定义支持Nacos的ShardingSphereURLProvider 大概长这样：

public final class ShardingJdbcNacosURLProvider implements ShardingSphereDriverURLProvider {

    private static final String CLASSPATH_TYPE = "nacos:";

    private static final String URL_PREFIX = "jdbc:shardingsphere:";

    @Override

    public boolean accept(final String url) {

        return !Strings.isNullOrEmpty(url) && url.contains(CLASSPATH_TYPE);

    }

    @SneakyThrows

    @Override

    public byte[] getContent(String url) {

        String configPath = url.substring(URL_PREFIX.length(), url.contains("?") ? url.indexOf('?') : url.length());

        String dataId = configPath.substring(CLASSPATH_TYPE.length());

        NacosConfigProperties nacosConfigProperties = NacosConfigiServiceUtils.getConfigManager().getNacosConfigProperties();

        String content = NacosConfigiServiceUtils.getConfigService().getConfig(dataId, nacosConfigProperties.getGroup(), nacosConfigProperties.getTimeout());

        return content.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);

    }

}

与Spring Boot结合

要用Nacos拉取配置，就要访问Nacos管理API，spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config里是通过NacosConfigManager对象来访问Nacos数据。具体方式是NacosConfigManager对象里有一个ConfigService对象，最终通过ConfigService的getConfig(String dataId, String group, long timeoutMs)方式获取配置信息。

如何在ShardingSphereDriverURLProvider里访问NacosConfigManager对象？

ShardingSphereDriverURLProvider是通过SPI方式加载，所以无法直接注入Spring的BeanFactory，只能通过静态方法的方式获取NacosConfigManager对象，那么就需要我们提前把NacosConfigManager对象准备好。上面的代码里，我把NacosConfigManager对象放到了NacosConfigiServiceUtils工具类里。

public class NacosConfigiServiceUtils {

    private static NacosConfigManager configManager;

    private static ConfigService configService;

    public static void init(NacosConfigManager nacosConfigManager) {

        configManager = nacosConfigManager;

        configService = nacosConfigManager.getConfigService();

    }

    public static NacosConfigManager getConfigManager() {

        return configManager;

    }

    public static ConfigService getConfigService() {

        return configService;

    }

}

怎么保证访问NacosConfigiServiceUtils的时候，NacosConfigManager对象已经Ready？

ShardingSphereDriverURLProvider的getContent()方法是在第一次访问ShardingSphereDriver.connect()方法的时候被调用，在connect()方法里会先创建出DataSource，这就需要数据库配置信息。所以，需要在访问connect()方法之前就准备好NacosConfigManager对象。

NacosConfigManager的创建时机

NacosConfigManager对象是在com.alibaba.cloud.nacos.NacosConfigBootstrapConfiguration配置类里初始化。NacosConfigBootstrapConfiguration配置类是Spring Cloud通过org.springframework.cloud.bootstrap.BootstrapConfiguration=com.alibaba.cloud.nacos.NacosConfigBootstrapConfiguration方式加载。BootstrapConfiguration加载的Bean是在Spring Cloud容器（Spring Boot的父容器）里，所以天然比ShardingSphereDriver（在Spring Boot容器）初始化时机要早。所以加载完NacosConfigBootstrapConfiguration之后，我们有机会把NacosConfigManager对象放到NacosConfigiServiceUtils里。

获取NacosConfigManager对象

有两种方式拿到NacosConfigManager对象。

  1. 自定一个BootstrapConfiguration配置类，然后注入NacosConfigManager对象，再把NacosConfigManager对象放入NacosConfigiServiceUtils。
  2. 注册一个ApplicationListerner，监听ContextRefreshedEvent，Spring Cloud容器在初始化完之后会发送ContextRefreshedEvent事件，这时也能通过ApplicationContext对象拿到NacosConfigManager对象。

方式一的示例代码如下：

@ConditionalOnClass(name = "com.alibaba.cloud.nacos.NacosConfigBootstrapConfiguration")

public class NacosUtilsBootstrapConfiguration {

    public NacosUtilsBootstrapConfiguration(NacosConfigManager nacosConfigManager) {

        NacosConfigiServiceUtils.init(nacosConfigManager);

    }

}

然后把org.springframework.cloud.bootstrap.BootstrapConfiguration=com.common.core.NacosUtilsBootstrapConfiguration放入META-INF/spring.factories文件，这样NacosUtilsBootstrapConfiguration就能生效了。

小结

至此，我们就实现了通过ShardingSphereDriverURLProvider访问Nacos拿到数据库配置。在修改数据库配置后，也只需要重启服务就能拿到最新的配置。ShardingSphere在放弃Spring后，框架的初始化流程上就比较难和Spring结合。本文通过自定义BootstrapConfiguration实现了Nacos和ShardingSphere的结合，尽量通过框架的扩展功能来实现功能逻辑。