Java写虚拟主机数据库接口

需求分析

功能模块	描述
连接池管理	支持多数据源动态注册/注销，实现连接复用和性能优化
CRUD基础操作	提供增删改查通用方法，适配不同业务表结构
事务控制	确保分布式系统中的数据一致性，支持手动提交/回滚
SQL异常处理	统一捕获并转换数据库错误码为业务可识别的异常类型
参数化防注入	所有查询必须使用预编译语句防止SQL注入攻击
分页支持	自动生成LIMIT子句实现高效分页查询
日志审计	记录关键操作轨迹（如执行时间、影响行数、SQL文本）用于调试和监控

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核心类设计

DatabaseConfig（配置模型）

public class DatabaseConfig {
    private String url;          // jdbc:mysql://host:port/dbname
    private String username;     // 认证用户名
    private String password;     // 加密存储的密码
    private int maxPoolSize;     // HikariCP最大连接数
    private long connectionTimeout; // 毫秒级超时设置
    // getters & setters + validate()校验逻辑
}

注：实际开发建议集成HikariCP或Druid作为底层连接池实现

VirtualHostDataSource（虚拟主机数据源工厂）

方法	功能说明	参数示例
registerVHost()	根据域名绑定独立数据库实例	String domain, DbConfig config
unregisterVHost()	释放指定虚拟主机的资源	String domain
getConnection()	获取已注册虚拟主机的数据库连接对象	String domain
closeAll()	优雅关闭所有活跃连接并清空缓存

示例实现片段：

ConcurrentHashMap<String, HikariDataSource> dataSourceMap = new ConcurrentHashMap<>();
public void registerVHost(String domain, DatabaseConfig config) {
    HikariConfig hikariConfig = new HikariConfig();
    hikariConfig.setJdbcUrl(config.getUrl());
    hikariConfig.setUsername(config.getUsername());
    hikariConfig.setPassword(config.getPassword());
    // ...其他参数设置
    dataSourceMap.put(domain, new HikariDataSource(hikariConfig));
}

JdbcTemplateProxy（增强版模板引擎）

通过动态代理实现以下特性：

• 自动填充审计字段（create_time/update_user）
• 拦截UPDATE操作添加版本号校验（乐观锁）
• 统一拼接租户ID过滤条件（多租户场景适用）

典型用法：

// 根据虚拟主机标识获取对应JdbcTemplate实例
NamedParameterJdbcTemplate template = getTemplateByDomain("example.com");
Map<String, Object> params = new HashMap<>();
params.put("status", StatusEnum.ACTIVE);
int affectedRows = template.update(
    "UPDATE orders SET status=:status WHERE customer_id=:cid AND version=:ver", 
    params);

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关键实现细节

SQL路由策略

采用ThreadLocal存储当前请求所属的虚拟主机标识：

public class VHostContext {
    private static final ThreadLocal<String> currentDomain = new InheritableThreadLocal<>();
    public static void setDomain(String domain) {
        currentDomain.set(domain);
    }
    public static String getCurrentDomain() {
        return currentDomain.get();
    }
    // 在过滤器中初始化上下文，Servlet过滤器示例：
    public void doFilter(ServletRequest request, ...) {
        String hostHeader = ((HttpServletRequest)request).getServerName();
        VHostContext.setDomain(resolveToCanonicalName(hostHeader));
        chain.doFilter(request, response);
    }
}

事务传播机制

当同一个请求涉及多个虚拟主机时,采用嵌套事务管理：

@Transactional(propagation = Propagation.NESTED)
public void crossVhostOperation() {
    // 第一个数据库操作使用vhostA的数据源
    executeOnVhost("a.example.com", () -> {...});
    // 第二个操作自动创建保存点并加入主事务
    executeOnVhost("b.example.com", () -> {...});
}

安全防护措施

风险类型	解决方案
SQL注入	MyBatis预编译语句+参数绑定；JdbcTemplate强制使用?占位符
敏感信息泄露	配置脱敏规则（如信用卡号显示为）、启用SSL加密传输
CC攻击防御	结合Nginx限流插件与应用层令牌桶算法双重限制
慢查询监控	Prometheus指标采集+预警阈值设置（超过500ms触发告警）

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测试用例示例

测试场景	输入参数	预期结果
正常CRUD流程	postTitle=”Test”, content=”…”	主键自增ID返回且回查能匹配存入的数据
跨库事务回滚验证	同时插入vhostA和vhostB两条记录	任一操作失败时两个数据库均无新增数据
并发连接压力测试	模拟100个线程同时请求同一虚拟主机	无死锁发生且响应时间P99<200ms
SQL语法错误处理	故意写错表名（例如From wrong_table）	抛出自定义异常SqlSyntaxException而非崩溃

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常见问题与解答

Q1: 如何保证不同虚拟主机之间的数据完全隔离？

A: 通过三级防护机制实现：

1. 物理隔离 每个虚拟主机对应独立的数据库实例（Schema级别分离）
2. 权限控制 数据库用户仅授予必要权限（如只读账户禁止DML操作）
3. 运行时校验 在DAO层增加@PreAuthorize("hasRole('"+vhost+"')")注解进行权限二次确认

Q2: 遇到大批量插入性能瓶颈该如何优化？

A: 可采用以下组合方案：

1. 批处理提交 使用JDBC batchUpdate每50条提交一次而非逐条提交
2. 异步写入 将非实时性数据先存入消息队列（Kafka），由消费者后台慢慢落地到数据库
3. 存储过程优化 复杂计算逻辑迁移到数据库端执行减少网络往返开销
4. 索引策略调整 批量期间临时