Flyway / Liquibase 数据库迁移 + 多数据源配置

概述

数据库版本管理（Migration-Based Database Versioning）和多数据源（Multiple DataSources）是企业级应用的标配能力。前者保证数据库 Schema 的版本化交付，后者支撑读写分离、分库分表、多租户等场景。

本文目标

掌握 Flyway / Liquibase 的集成与对比
实现 AbstractRoutingDataSource 动态路由 + AOP 切面
完成支付系统读写分离 + Flyway 增量脚本管理
为分库分表（ShardingSphere）前置抽象

一、Flyway 集成

1.1 Flyway 核心概念

Flyway 通过版本化 SQL 脚本管理数据库变更：

概念	说明
Migration	每次 Schema 变更 = 一个版本脚本
Versioned Migration	`V1__init.sql`、`V2__add_user.sql`（有版本号，仅执行一次）
Repeatable Migration	`R__view_order.sql`（内容变化时重新执行）
Flyway Schema History Table	默认 `flyway_schema_history`，记录已执行脚本

1.2 Spring Boot 集成

xml

<dependency>
    <groupId>org.flywaydb</groupId>
    <artifactId>flyway-core</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.flywaydb</groupId>
    <artifactId>flyway-mysql</artifactId>
</dependency>

yaml

spring:
  flyway:
    enabled: true
    locations: classpath:db/migration
    baseline-on-migrate: true
    baseline-version: 0
    validate-on-migrate: true

目录结构：

src/main/resources/db/migration/
├── V1__init_schema.sql
├── V1_1__seed_data.sql
├── V2__add_order_table.sql
├── V2_1__add_order_index.sql
├── V3__add_payment_table.sql
└── R__revenue_view.sql

1.3 多数据源下的 Flyway

当存在多个 DataSource，每个 DataSource 需要独立的迁移脚本：

java

@Configuration
public class FlywayConfig {

    @Bean
    @ConfigurationProperties("spring.datasource.master")
    public DataSource masterDataSource() { return DataSourceBuilder.create().build(); }

    @Bean
    @ConfigurationProperties("spring.datasource.slave")
    public DataSource slaveDataSource() { return DataSourceBuilder.create().build(); }

    @Bean
    public FlywayMigrationInitializer masterFlywayInitializer(DataSource masterDataSource) {
        return FlywayMigrationInitializer(Flyway.configure()
            .dataSource(masterDataSource)
            .locations("classpath:db/migration/master")
            .load());
    }

    @Bean
    public FlywayMigrationInitializer slaveFlywayInitializer(DataSource slaveDataSource) {
        return FlywayMigrationInitializer(Flyway.configure()
            .dataSource(slaveDataSource)
            .locations("classpath:db/migration/slave")
            .load());
    }
}

二、Liquibase 集成

2.1 Liquibase 核心概念

Liquibase 使用 Changelog 文件（XML / YAML / JSON / SQL）描述变更，支持回滚（rollback）。

xml

<dependency>
    <groupId>org.liquibase</groupId>
    <artifactId>liquibase-core</artifactId>
</dependency>

yaml

spring:
  liquibase:
    enabled: true
    change-log: classpath:db/changelog/db.changelog-master.xml

Changelog 示例：

xml

<!-- db/changelog/db.changelog-master.xml -->
<databaseChangeLog xmlns="http://www.liquibase.org/xml/ns/dbchangelog">
    <include file="db/changelog/v1.0.0/001-init-schema.xml" />
    <include file="db/changelog/v1.0.0/002-seed-data.xml" />
</databaseChangeLog>

xml

<!-- 001-init-schema.xml -->
<changeSet id="1" author="qy">
    <createTable tableName="payment_order">
        <column name="id" type="BIGINT" autoIncrement="true">
            <constraints primaryKey="true" />
        </column>
        <column name="order_no" type="VARCHAR(64)">
            <constraints unique="true" nullable="false" />
        </column>
        <column name="amount" type="DECIMAL(10,2)" />
        <column name="status" type="TINYINT" defaultValue="0" />
    </createTable>
</changeSet>

2.2 Flyway vs Liquibase 对比

维度	Flyway	Liquibase
变更格式	SQL 原生	XML/YAML/JSON + SQL
回滚	不支持自动回滚	支持 `rollback` 标签
学习成本	低（就是 SQL）	中（需学习 Changelog DSL）
多环境	基线 + 版本号	Context + 多文件
社区生态	Spring Boot 默认推荐	企业级场景更多

选型建议：团队 SQL 能力强选 Flyway；需要规范化变更管理、回滚需求多的选 Liquibase。本文以 Flyway 为例。

三、AbstractRoutingDataSource 动态路由

3.1 核心原理

AbstractRoutingDataSource 通过 determineCurrentLookupKey() 决定当前线程使用哪个 DataSource：

java

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

3.2 完整实现

java

public class DataSourceContextHolder {
    private static final ThreadLocal<String> CONTEXT = new ThreadLocal<>();

    public static void set(String ds) { CONTEXT.set(ds); }
    public static String get() { return CONTEXT.get(); }
    public static void clear() { CONTEXT.remove(); }

    public static final String MASTER = "master";
    public static final String SLAVE = "slave";
}

java

@Configuration
public class DataSourceConfig {

    @Bean
    @ConfigurationProperties("spring.datasource.master")
    public DataSource masterDataSource() {
        return DataSourceBuilder.create().type(HikariDataSource.class).build();
    }

    @Bean
    @ConfigurationProperties("spring.datasource.slave")
    public DataSource slaveDataSource() {
        return DataSourceBuilder.create().type(HikariDataSource.class).build();
    }

    @Bean
    @Primary
    public DataSource routingDataSource() {
        Map<Object, Object> targetDataSources = new HashMap<>();
        targetDataSources.put(DataSourceContextHolder.MASTER, masterDataSource());
        targetDataSources.put(DataSourceContextHolder.SLAVE, slaveDataSource());

        DynamicDataSource routing = new DynamicDataSource();
        routing.setDefaultTargetDataSource(masterDataSource());
        routing.setTargetDataSources(targetDataSources);
        return routing;
    }
}

3.3 事务路由问题

事务与数据源切换

@Transactional 开启后，整个事务内的所有操作都在同一个 Connection 上执行。如果在事务中切换 DataSource，实际 Connection 不会变。

解决方案： 使用 @Transactional(readOnly = true) 自动路由到从库：

java

@Configuration
public class TransactionRoutingConfig {
    @Bean
    public TransactionTemplate transactionTemplate(PlatformTransactionManager txm) {
        return new TransactionTemplate(txm);
    }
}

四、AOP 切面实现读写分离

4.1 注解定义

java

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface DataSource {
    String value() default DataSourceContextHolder.MASTER;
}

4.2 AOP 切面

java

@Aspect
@Component
@Order(0)
public class DataSourceAspect {

    @Around("@annotation(ds)")
    public Object around(ProceedingJoinPoint pjp, DataSource ds) throws Throwable {
        try {
            DataSourceContextHolder.set(ds.value());
            return pjp.proceed();
        } finally {
            DataSourceContextHolder.clear();
        }
    }
}

4.3 利用 @Transactional(readOnly) 自动路由

java

@Service
public class OrderService {

    // 写操作 → 主库
    @Transactional
    public void createOrder(Order order) {
        orderDao.insert(order);
        paymentDao.insert(order.getPayment());
    }

    // 读操作 → 自动路由到从库
    @Transactional(readOnly = true)
    public Order getOrder(Long id) {
        return orderDao.selectById(id);
    }

    // 复杂报表 - 从库
    @Transactional(readOnly = true)
    public List<OrderReport> queryReport(Date start, Date end) {
        return orderDao.selectReport(start, end);
    }
}

结合 AOP 拦截 @Transactional(readOnly = true)：

java

@Around("@annotation(transactional)")
public Object routeByTransactional(ProceedingJoinPoint pjp, Transactional transactional) throws Throwable {
    if (transactional.readOnly()) {
        DataSourceContextHolder.set(DataSourceContextHolder.SLAVE);
    } else {
        DataSourceContextHolder.set(DataSourceContextHolder.MASTER);
    }
    try {
        return pjp.proceed();
    } finally {
        DataSourceContextHolder.clear();
    }
}

五、实战：支付系统读写分离 + Flyway

5.1 场景描述

支付系统需要：

写操作（创建订单、支付回调）→ 主库
读操作（查询订单、对账报表）→ 从库
Schema 变更通过 Flyway 版本化管理

5.2 Flyway 脚本设计

sql

-- V1__init_payment_schema.sql
CREATE TABLE `payment_order` (
    `id` BIGINT AUTO_INCREMENT,
    `order_no` VARCHAR(64) NOT NULL,
    `user_id` BIGINT NOT NULL,
    `amount` DECIMAL(10,2) NOT NULL,
    `status` TINYINT DEFAULT 0 COMMENT '0:待支付 1:支付中 2:成功 3:失败',
    `channel` VARCHAR(32) COMMENT 'alipay/wechat/unionpay',
    `create_time` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    `update_time` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
    PRIMARY KEY (`id`),
    UNIQUE KEY `uk_order_no` (`order_no`),
    KEY `idx_user_id` (`user_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

CREATE TABLE `payment_transaction` (
    `id` BIGINT AUTO_INCREMENT,
    `order_no` VARCHAR(64) NOT NULL,
    `transaction_id` VARCHAR(128) COMMENT '三方支付流水号',
    `amount` DECIMAL(10,2),
    `status` TINYINT,
    `notify_raw` JSON COMMENT '回调原始报文',
    `create_time` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    PRIMARY KEY (`id`),
    KEY `idx_transaction_id` (`transaction_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

sql

-- V2__add_refund_table.sql
CREATE TABLE `payment_refund` (
    `id` BIGINT AUTO_INCREMENT,
    `order_no` VARCHAR(64) NOT NULL,
    `refund_no` VARCHAR(64) NOT NULL,
    `amount` DECIMAL(10,2),
    `reason` VARCHAR(512),
    `status` TINYINT,
    `create_time` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    PRIMARY KEY (`id`),
    UNIQUE KEY `uk_refund_no` (`refund_no`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

5.3 完整配置

yaml

spring:
  datasource:
    master:
      jdbc-url: jdbc:mysql://master-host:3306/payment?useSSL=false
      username: root
      password: ${DB_MASTER_PWD}
      driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
      hikari:
        maximum-pool-size: 20
    slave:
      jdbc-url: jdbc:mysql://slave-host:3306/payment?useSSL=false
      username: root
      password: ${DB_SLAVE_PWD}
      driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
      hikari:
        maximum-pool-size: 50  # 读多写少，从库连接池更大
  flyway:
    enabled: true
    locations: classpath:db/migration
    baseline-on-migrate: true

5.4 服务代码

java

@Service
public class PaymentService {

    // 写 - 创建订单 → 主库
    @Transactional
    public PaymentOrder createOrder(Long userId, BigDecimal amount, String channel) {
        PaymentOrder order = new PaymentOrder();
        order.setOrderNo(generateOrderNo());
        order.setUserId(userId);
        order.setAmount(amount);
        order.setChannel(channel);
        order.setStatus(OrderStatus.PENDING);
        orderDao.insert(order);
        return order;
    }

    // 读 - 查询订单 → 从库
    @Transactional(readOnly = true)
    public PaymentOrder queryOrder(String orderNo) {
        return orderDao.selectByOrderNo(orderNo);
    }

    // 读 - 对账报表 → 从库
    @Transactional(readOnly = true)
    public List<PaymentReport> generateDailyReport(LocalDate date) {
        return reportDao.summaryByDate(date);
    }
}

六、分库分表前置抽象

6.1 从读写分离到分库分表

读写分离的 AbstractRoutingDataSource 模式天然可扩展为分库分表路由：

java

public class ShardDataSource extends AbstractRoutingDataSource {
    @Override
    protected Object determineCurrentLookupKey() {
        // 根据分片键计算目标库
        String shardKey = ShardContextHolder.getShardKey();
        int dbIndex = Math.abs(shardKey.hashCode()) % DB_COUNT;
        return "shard_" + dbIndex;
    }
}

6.2 设计原则

原则	说明
事务边界清晰	跨库事务需分布式事务（Seata）
分片键必传	不传分片键的全表扫描要禁止
读写分离+分片共存	每个分片都有主从，路由需组合

七、总结

知识点	要点
Flyway	SQL 脚本版本化，`V` 前缀有版本号、`R` 前缀可重复执行
Liquibase	Changelog DSL 管理变更，支持回滚
多数据源	`AbstractRoutingDataSource` + `ThreadLocal` 上下文
读写分离	AOP 拦截 `@Transactional(readOnly)` 自动路由
事务路由注意	同一事务内 Connection 不变，事务开启前确定数据源

参考链接：
Flyway 官方文档
Liquibase 官方文档
Spring AbstractRoutingDataSource

Flyway / Liquibase 数据库迁移 + 多数据源配置 ​

概述 ​

本文目标 ​

一、Flyway 集成 ​

1.1 Flyway 核心概念 ​

1.2 Spring Boot 集成 ​

1.3 多数据源下的 Flyway ​

二、Liquibase 集成 ​

2.1 Liquibase 核心概念 ​

2.2 Flyway vs Liquibase 对比 ​

三、AbstractRoutingDataSource 动态路由 ​

3.1 核心原理 ​

3.2 完整实现 ​

3.3 事务路由问题 ​

四、AOP 切面实现读写分离 ​

4.1 注解定义 ​

4.2 AOP 切面 ​

4.3 利用 @Transactional(readOnly) 自动路由 ​

五、实战：支付系统读写分离 + Flyway ​

5.1 场景描述 ​

5.2 Flyway 脚本设计 ​

5.3 完整配置 ​

5.4 服务代码 ​

六、分库分表前置抽象 ​

6.1 从读写分离到分库分表 ​

6.2 设计原则 ​

七、总结 ​

Flyway / Liquibase 数据库迁移 + 多数据源配置

概述

本文目标

一、Flyway 集成

1.1 Flyway 核心概念

1.2 Spring Boot 集成

1.3 多数据源下的 Flyway

二、Liquibase 集成

2.1 Liquibase 核心概念

2.2 Flyway vs Liquibase 对比

三、AbstractRoutingDataSource 动态路由

3.1 核心原理

3.2 完整实现

3.3 事务路由问题

四、AOP 切面实现读写分离

4.1 注解定义

4.2 AOP 切面

4.3 利用 @Transactional(readOnly) 自动路由

五、实战：支付系统读写分离 + Flyway

5.1 场景描述

5.2 Flyway 脚本设计

5.3 完整配置

5.4 服务代码

六、分库分表前置抽象

6.1 从读写分离到分库分表

6.2 设计原则

七、总结