记一次shardingsphere自动更新datasource引发的生产故障_abstractroutingdatasource 和shardingsphere 冲突

背景

公司的项目大部分通过shardingsphere编排治理的配置中心管理数据分片规则和数据源配置，参见：ShardingSphere编排治理。最近有个需求需要做数据迁移，为了确保新数据源没问题采用了双数据源动态切换的灰度方案，但上线当天却因为shardingsphere的自动更新出现了生产故障。。。

shardingsphere版本：4.1.1

动态切换实现方案

因业务合并，原有数据源A的数据需要迁移到数据源B，大概思路如下：

为了稳定性需要支持动态切换以及按租户切换：

动态数据源实现

首先注册一个动态数据源，根据特定的key访问特定数据源

// 数据源配置类
@Configuration
public class DataSourceConfig {
    
    /**
     * 原编排治理的配置中心的名称
     */
    @Value("${spring.shardingsphere.orchestration-name}")
    private String springShardingsphereOrchestrationName;
    /**
     * 新编排治理的配置中心的名称
     */
    @Value("${spring.shardingsphere.orchestration-name.new}")
    private String newSpringShardingsphereOrchestrationName;
 
    private static final CenterRepositoryConfigurationYamlSwapper CONFIGURATION_YAML_SWAPPER = new CenterRepositoryConfigurationYamlSwapper();
 
    /**
     * 创建数据源
     * @param conf
     * @param name
     * @return
     */
    @SneakyThrows
    public static DataSource createDataSource(YamlCenterRepositoryConfiguration conf, String name) {
        Map<String, CenterConfiguration> instanceConfigurationMap = Maps.newHashMapWithExpectedSize(1);
        instanceConfigurationMap.put(name, CONFIGURATION_YAML_SWAPPER.swap(conf));
        OrchestrationConfiguration orchestrationConfiguration = new OrchestrationConfiguration(instanceConfigurationMap);
        return OrchestrationShardingDataSourceFactory.createDataSource(orchestrationConfiguration);
    }
 
    /**
     * 注册动态数据源
     * @param properties
     * @return
     */
    @Bean
    public DataSource dataSource(SpringBootRootConfigurationProperties properties) {
        log.info("=========初始化灰度数据源开始===========");
        // 初始化新旧数据源
        YamlCenterRepositoryConfiguration conf = properties.getOrchestration().get(this.springShardingsphereOrchestrationName);
        final DataSource oldDataSource = createDataSource(conf, this.springShardingsphereOrchestrationName);
        final DataSource newDataSource = createDataSource(conf, this.newSpringShardingsphereOrchestrationName);
 
        // 初始化动态数据源
        DynamicDataSource dataSource = new DynamicDataSource();
        Map<Object, Object> dataSourceMap = Maps.newHashMap();
        dataSourceMap.put("OLD_SOURCE", oldDataSource);
        dataSourceMap.put("NEW_SOURCE", newDataSource);
        dataSource.setTargetDataSources(dataSourceMap);
        dataSource.setDefaultTargetDataSource(oldDataSource);
        log.info("=========初始化灰度数据源完成===========");
        return dataSource;
    }
}

自定义的动态数据源类继承AbstractRoutingDataSource，重写获取数据源的方法

public class DynamicDataSource extends AbstractRoutingDataSource {
 
    @Override
    protected Object determineCurrentLookupKey() {
        String dataSourceKey = DataSourceContextHolder.getDataSourceKey();
        log.info("[determineCurrentLookupKey] dataSourceKey:{}", dataSourceKey);
        return dataSourceKey;
    }
}

而特定的key则利用ThreadLocal实现动态切换数据源，为了支持异步线程也能继承数据源使用了阿里开源的TransmittableThreadLocal

public class DataSourceContextHolder {
 
    private static final ThreadLocal<String> DATASOURCE_KEY_HOLDER = new TransmittableThreadLocal<>();
 
    public static void setDataSourceKey(String dataSourceKey) {
        DATASOURCE_KEY_HOLDER.set(dataSourceKey);
    }
 
    public static String getDataSourceKey() {
        return DATASOURCE_KEY_HOLDER.get();
    }
 
    public static void clearDataSourceKey() {
        DATASOURCE_KEY_HOLDER.remove();
    }
}

动态数据源切换

通过AOP无侵入增加灰度切换，方便随时变更灰度范围

@Aspect
@Component
@Slf4j
public class DataSourceGrayHttpAspect {
 
    @Pointcut("execution(* com.web.*.*(..))")
    public void dataSourcePointcut() {
    }
 
    @Before("dataSourcePointcut()")
    public void beforeMethod(JoinPoint joinPoint) {
        Long appId = getAppId();
        // 根据租户计算使用的数据源
        DataSourceContextHolder.setDataSourceKey("NEW_SOURCE");
    }
 
    @After("dataSourcePointcut()")
    public void afterMethod() {
        DataSourceContextHolder.clearDataSourceKey();
    }
}

这里有个关键点（记住，后面会提！）：本来AOP切到具体表的Mapper中，方便控制哪些表参加灰度，但由于获取动态数据源（determineCurrentLookupKey）是在事务开始前获取，若代码里使用了显式事务（如@Transactional ），则在切面之前就确定了数据源，之后的计算已没意义

一切准备就绪后，正式进入正题

 故障过程

由于上面提到的关键点，第一次发版后发现需要改到在Controller层就计算数据源，因此进行第二次发版，此时服务已经同时连接两个数据源，但新数据源并没有任何流量

出现故障

在发版之前需要在新的shardingsphere编排治理配置中心增加表配置，想着新数据源没有流量就打算直接修改，结果刚刚改完还没开始发布，告警群突然出现大量告警

原来是新配置写错规则了！但当时一脸懵B，还没发布呀 ，怎么就生效了呢？为了及时止血赶紧回滚配置，结果回滚后出现更多的告警。。。

已经痛不欲生的我只好赶紧重启服务，故障才终于解决！

故障原因分析

从以上经过可以看出，出现故障的直接原因有两个：

• 配置错误
• 配置实时生效
• 数据源被关闭

到底配置是怎么实时生效，数据源又为什么会被关闭了呢？带着问题我翻查了sharding官网，结果发现编排治理的配置中心确实是支持动态生效的，参见：ShardingSphere 配置中心说明，那他又是如何实现呢？果然让我找到一个listener调用了dataSource的renew方法

// org.apache.shardingsphere.shardingjdbc.orchestration.internal.datasource.OrchestrationEncryptDataSource
 
public class OrchestrationEncryptDataSource extends AbstractOrchestrationDataSource {
 
    /**
     * Renew encrypt rule.
     *
     * @param encryptRuleChangedEvent encrypt configuration changed event
     */
    @Subscribe
    @SneakyThrows
    public final synchronized void renew(final EncryptRuleChangedEvent encryptRuleChangedEvent) {
        dataSource = new EncryptDataSource(
                dataSource.getDataSource(), new EncryptRule(encryptRuleChangedEvent.getEncryptRuleConfiguration()), dataSource.getRuntimeContext().getProperties().getProps());
    }
}

通过本次debug，刚修改了sharding配置后，sharding会重建所有应用内的dataSource

因此可以解释出为何会配置实时生效，而出现数据源被关闭的原因是新数据源的配置覆盖了原数据源，导致需要访问原数据源时就提示被关闭

真正的原因

由于特殊需求我们自定义了dataSource，其中包含多个sharding dataSource的实例，当配置变更后sharding是无法区分应该重建哪个实例，只能全部重建（本来使用了sharding编排治理的配置中心就可以自定义对应的数据源，可能他们也不知道有这样的场景）；但个人认为如果不是使用默认创建的dataSource实例就应该把实时生效的listener关闭掉，避免修改不属于自己范围的内容

避免故障

清楚了原因后，避免故障的方案有两个：

• 每次变更配置均新建sharding编排治理的配置中心，更换nacos名称
• 魔改sharding代码，禁用动态生效功能

最终因配置变更频率低，我们采用了方案二

总结

从本次故障得出经验，在使用开源框架时必须多查阅其官网手册，基本可以避免大部分的坑；对于不确定的事情需要多做测试，多想后果，多准备预案，不要等到出现问题时自乱阵脚！