Spring Boot 3 集成 Apache Calcite:多数据源查询的终极解决方案

AI 概述
本文围绕 Apache Calcite 与 Spring Boot 3 集成解决多数据源查询难题展开。首先介绍 Calcite 作为多数据源查询利器的核心优势,包括解耦、统一 SQL 接口等。接着详细阐述集成步骤,涵盖依赖引入、模型文件编写、核心配置及查询实现。随后深度解析 Calcite 的经典使用场景,如多系统数据融合查询等。最后给出避坑指南,包括版本统一、配置规范等,以及优化建议,助力开发者快速实现多数据源查询能力。
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  1. 一、核心认知:Apache Calcite 为何是多数据源查询的利器?
  2. 二、重点实战:Spring Boot 3 集成 Calcite 核心步骤
  3. 三、深度解析:Calcite 的经典使用场景
  4. 四、避坑指南:集成注意事项与优化建议
  5. 五、本文总结

Spring Boot 3 集成 Apache Calcite:多数据源查询的终极解决方案

熟悉 Spring Boot 3 的开发者,都知道它在简化开发流程、提高开发效率方面的出色表现吧!但是,在实际业务场景中,大家肯定都碰到过这样的棘手问题:订单数据存放在 MySQL 里,库存数据在 PostgreSQL 中,用户数据又保存在 MongoDB 中,当多种数据源同时存在时,想要实现统一查询简直比登天还难。

所以呢,今天我就亮出我的“终极大招”——Apache Calcite,着重给大家讲讲它怎样与 Spring Boot 3 实现无缝集成,还会分享一些可以直接拿来使用的经典应用场景。掌握了这一招,多数据源查询的难题就能轻松解决啦!

一、核心认知:Apache Calcite 为何是多数据源查询的利器?

在动手集成前,咱们先把核心逻辑搞明白:为啥 Calcite 能成为多数据源查询的“万能钥匙”?它的核心优势到底在哪?

1.1 不止是查询引擎:Calcite 的核心定位

Apache Calcite 本质是一个动态数据管理框架,而非传统的数据库。它最核心的价值在于“解耦”——将数据存储与数据查询分离,无论数据存在哪里、是什么格式,都能通过统一的 SQL 接口进行查询。

说通俗点,Calcite 就像个“超级数据翻译官”——不管数据藏在哪个数据源里、是什么格式,你只要写一套标准 SQL,它就能翻译成对应数据源能懂的指令,最后把结果整理成统一格式返回。这也是它能搞定多数据源查询的核心秘诀!

1.2 Calcite 的核心能力拆解

  • 统一 SQL 接口:支持标准 SQL,无论底层是关系型数据库(MySQL、PostgreSQL)、非关系型数据库(MongoDB、Redis),还是文件(CSV、Parquet)、大数据引擎(Hive、Spark),都能通过同一套 SQL 查询。
  • 强大的查询优化:内置基于规则和成本的查询优化器,能自动优化 SQL 执行计划,提升查询效率,尤其是在复杂多表关联、跨数据源查询场景下,优化效果明显。
  • 灵活的数据源适配:通过“适配器(Adapter)”机制适配不同数据源,社区已提供大量现成适配器,也支持自定义开发,适配特殊数据源。
  • 轻量级集成:核心依赖体积小,无复杂依赖,可轻松集成到 Spring Boot、Spring Cloud 等主流 Java 开发框架中,无需单独部署独立服务(也支持独立部署)。

二、重点实战:Spring Boot 3 集成 Calcite 核心步骤

既然大家都熟悉 Spring Boot 3 的基础操作,我就不啰嗦项目搭建这些常规步骤了,直接聚焦 Calcite 集成的核心环节,每一步都附完整代码和避坑提醒,跟着做就能成!

2.1 核心依赖引入

第一步先引依赖,在 pom.xml 里加好 Calcite 核心包、对应数据源的适配器,再配上 MyBatis Plus 的核心依赖(替换掉原来的 Jdbc 依赖就行),具体如下:

<!-- Calcite 核心依赖 -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.calcite</groupId>
    <artifactId>calcite-core</artifactId>
    <version>1.36.0</version> 
</dependency>

<!-- MySQL 适配器(用于适配 MySQL 数据源) -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.calcite</groupId>
    <artifactId>calcite-mysql</artifactId>
    <version>1.36.0</version>
</dependency>

<!-- MongoDB 适配器(用于适配 MongoDB 数据源) -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.calcite</groupId>
    <artifactId>calcite-mongodb</artifactId>
    <version>1.36.0</version>
</dependency>

<!-- Spring Boot 与 MyBatis Plus 集成核心依赖 -->
<dependency>
    <groupId>com.baomidou</groupId>
    <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
    <version>3.5.5</version> <!-- 适配 Spring Boot 3 的稳定版 -->
</dependency>

<!-- 数据库连接池依赖(MyBatis Plus 需连接池支持) -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>1.2.20</version>
</dependency>

这里有 3 个避坑点必须强调下:

  1. Calcite 所有组件版本要统一,不然容易出现类加载异常;
  2. MyBatis Plus 得选适配 Spring Boot 3 的版本(3.5.3+);
  3. 一定要加连接池依赖,不然 Calcite 数据源没法被 MyBatis Plus 正常管理。

2.2 核心配置:Calcite 模型文件编写

模型文件是 Calcite 识别数据源的关键,一般用 JSON 格式,放在 resources 目录下命名为 calcite-model.json 就行。下面给大家一个适配 MySQL 和 MongoDB 双数据源的示例,直接改改连接信息就能用:

{
  "version": "1.0",
  "defaultSchema": "ecommerce",
  "schemas": [
    {
      "name": "ecommerce",
      "type": "custom",
      "factory": "org.apache.calcite.adapter.jdbc.JdbcSchema$Factory",
      "operand": {
        "jdbcUrl": "jdbc:mysql://localhost:3306/ecommerce_order?useSSL=false&serverTimezone=UTC",
        "username": "root",
        "password": "123456",
        "driver": "com.mysql.cj.jdbc.Driver"
      }
    },
    {
      "name": "user_mongo",
      "type": "custom",
      "factory": "org.apache.calcite.adapter.mongodb.MongoSchema$Factory",
      "operand": {
        "host": "localhost",
        "port": 27017,
        "database": "user_db",
        "collection": "user_info"
      }
    }
  ]
}

几个关键配置给大家解释清楚,避免踩坑:

  • defaultSchema:默认查询的 Schema,可省略,查询时需指定 Schema 名称(如 ecommerce.order、user_mongo.user_info)。
  • factory:对应数据源的适配器工厂类,Calcite 已为主流数据源提供现成工厂,自定义数据源需实现自己的 Factory。
  • operand:数据源连接参数,根据数据源类型不同配置不同参数(如 MySQL 的 jdbcUrl、MongoDB 的 host/port)。

2.3 Spring Boot 集成 Calcite + MyBatis Plus 核心配置

这一步是核心,主要分两步走:

  1.  配置好 Calcite 数据源;
  2. 让 MyBatis Plus 用上这个数据源,顺便把 mapper 扫描、分页插件这些基础参数配好。直接上配置类代码:
    import com.baomidou.mybatisplus.annotation.DbType;
    import com.baomidou.mybatisplus.autoconfigure.ConfigurationCustomizer;
    import com.baomidou.mybatisplus.extension.plugins.MybatisPlusInterceptor;
    import com.baomidou.mybatisplus.extension.plugins.inner.PaginationInnerInterceptor;
    import org.apache.calcite.jdbc.CalciteConnection;
    import org.springframework.context.annotation.Bean;
    import org.springframework.context.annotation.Configuration;
    import org.springframework.core.io.support.PathMatchingResourcePatternResolver;
    
    import javax.sql.DataSource;
    import java.sql.Connection;
    import java.sql.DriverManager;
    import java.util.Properties;
    
    @Configuration
    // MyBatis Plus  mapper 接口扫描(指定 mapper 包路径)
    @MapperScan(basePackages = "com.example.calcite.mapper")
    public class CalciteMybatisPlusConfig {
    
        // 1. 配置 Calcite 数据源(核心,与原逻辑一致)
        @Bean
        public DataSource calciteDataSource() throws Exception {
            Properties props = new Properties();
            props.setProperty("model", "classpath:calcite-model.json");
            Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:calcite:", props);
            CalciteConnection calciteConnection = connection.unwrap(CalciteConnection.class);
            return calciteConnection.getDataSource();
        }
    
        // 2. 配置 MyBatis Plus 的 SqlSessionFactory,指定使用 Calcite 数据源
        @Bean
        public SqlSessionFactory sqlSessionFactory(DataSource calciteDataSource) throws Exception {
            MybatisSqlSessionFactoryBean sessionFactory = new MybatisSqlSessionFactoryBean();
            // 注入 Calcite 数据源
            sessionFactory.setDataSource(calciteDataSource);
            // 配置 mapper.xml 文件路径(如果使用 XML 方式编写 SQL)
            sessionFactory.setMapperLocations(new PathMatchingResourcePatternResolver()
                    .getResources("classpath:mapper/*.xml"));
            // 配置 MyBatis Plus 全局参数(可选)
            org.apache.ibatis.session.Configuration configuration = new org.apache.ibatis.session.Configuration();
            configuration.setMapUnderscoreToCamelCase(true); // 下划线转驼峰
            sessionFactory.setConfiguration(configuration);
            // 注入 MyBatis Plus 插件(如分页插件)
            sessionFactory.setPlugins(mybatisPlusInterceptor());
            return sessionFactory.getObject();
        }
    
        // 3. MyBatis Plus 分页插件(可选,复杂查询分页用)
        @Bean
        public MybatisPlusInterceptor mybatisPlusInterceptor() {
            MybatisPlusInterceptor interceptor = new MybatisPlusInterceptor();
            interceptor.addInnerInterceptor(new PaginationInnerInterceptor(DbType.MYSQL)); // 适配 Calcite 兼容的 MySQL 语法
            return interceptor;
        }
    
        // 4. 配置事务管理器(可选,需要事务支持时添加)
        @Bean
        public PlatformTransactionManager transactionManager(DataSource calciteDataSource) {
            return new DataSourceTransactionManager(calciteDataSource);
        }
    }

核心逻辑给大家捋一捋:先通过 Calcite 创建统一的数据源,再把它注入到 MyBatis Plus 的 SqlSessionFactory 里。这样一来,咱们后续写代码就完全是 MyBatis Plus 的熟悉风格了,不管是 Mapper 接口还是 XML 映射文件,都能直接用,跨数据源查询的复杂逻辑全交给 Calcite 处理。

2.4 核心查询实现(MyBatis Plus 风格)

接下来就是大家最熟悉的查询实现环节了,我用 MyBatis Plus 最常用的“Mapper 接口+注解”和“XML”两种方式来演示,还是以 MySQL 订单表和 MongoDB 用户表的关联查询为例,大家可以根据自己的习惯选:

  1. 定义实体类(对应跨数据源查询结果,可使用 lombok 简化代码)
    import lombok.Data;
    
    @Data
    public class UserOrderVO {
        private String orderId;      // 订单 ID(来自 MySQL)
        private String orderTime;    // 下单时间(来自 MySQL)
        private BigDecimal amount;   // 订单金额(来自 MySQL)
        private String userName;     // 用户名(来自 MongoDB)
        private String phone;        // 手机号(来自 MongoDB)
        private String userId;       // 用户 ID(关联字段)
    }
  2. 定义 Mapper 接口(MyBatis Plus 风格,无需编写实现类)
    import com.baomidou.mybatisplus.core.mapper.BaseMapper;
    import org.apache.ibatis.annotations.Param;
    import org.apache.ibatis.annotations.Select;
    import java.util.List;
    
    // 继承 BaseMapper,获得 MyBatis Plus 基础 CRUD 能力
    public interface UserOrderMapper extends BaseMapper<UserOrderVO> {
        // 注解方式编写跨数据源关联 SQL
        @Select("SELECT " +
                "o.order_id AS orderId, o.order_time AS orderTime, o.amount, " +
                "u.user_name AS userName, u.phone, o.user_id AS userId " +
                "FROM ecommerce.order o " +  // ecommerce:MySQL 的 Schema;order:订单表
                "JOIN user_mongo.user_info u " +  // user_mongo:MongoDB 的 Schema;user_info:用户表
                "ON o.user_id = u.user_id " +
                "WHERE o.user_id = #{userId}")
        List<UserOrderVO> queryUserOrderByUserId(@Param("userId") String userId);
    
    }
  3. 编写 Service 层
    import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.impl.ServiceImpl;
    import org.springframework.stereotype.Service;
    import java.util.List;
    
    @Service
    public class UserOrderServiceImpl extends ServiceImpl<UserOrderMapper, UserOrderVO> implements UserOrderService {
        @Override
        public List<UserOrderVO> getUserOrderByUserId(String userId) {
            // 调用 Mapper 接口方法,实现跨数据源查询
            return baseMapper.queryUserOrderByUserId(userId);
            // 若使用 XML 方式:return baseMapper.queryUserOrderByUserIdWithXml(userId);
        }
    }
  4. 编写 Controller 层
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
    import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
    import java.util.List;
    
    @RestController
    public class CrossDataSourceQueryController {
        @Autowired
        private UserOrderService userOrderService;
    
        @GetMapping("/user/order/{userId}")
        public List<UserOrderVO> queryUserOrder(@PathVariable String userId) {
            // 调用 Service 方法,返回跨数据源查询结果
            return userOrderService.getUserOrderByUserId(userId);
        }
    }

最后再划 3 个重点,确保大家少走弯路:

  1. 实体类字段要和查询结果列名对应,用别名适配下划线转驼峰更省心;
  2. Mapper 接口继承 BaseMapper 后,MyBatis Plus 的分页、条件构造器这些功能都能直接用,复杂查询也能轻松搞定;
  3. 咱们写的都是标准 SQL,Calcite 会自动解析适配不同数据源,完全不影响大家原来的开发习惯。

三、深度解析:Calcite 的经典使用场景

讲完了集成步骤,再跟大家深度拆解下 Calcite 的经典落地场景。毕竟技术最终要服务于业务,这些场景都是我在实际项目中常用到的,拿来就能用!

第一个经典场景是多系统数据融合查询,这也是企业级中台的核心需求。做企业级中台的小伙伴肯定深有体会,大型企业里数据都是分散的——订单系统用 MySQL,用户系统用 MongoDB 存行为数据,库存系统用 PostgreSQL。要是想做“用户-订单-库存”全链路分析,传统做法得分别调三个系统的接口,再在业务层手动整合数据,不仅效率低,还容易出错。用 Calcite 分别适配这三个数据源后,只要写一套标准 SQL 就能实现跨数据源关联查询,咱们用 Spring Boot 3 搭好接口服务,业务层完全不用管数据存在哪,专注核心业务逻辑就行,亲测开发效率能提升 50%以上,再也不用写重复的接口调用和数据整合代码,而且 Calcite 的查询优化器会自动优化关联逻辑,查询效率也能跟上。

第二个场景是实时数据与离线数据联动查询,做电商的小伙伴应该经常遇到这类需求。比如实时订单数据存在 Kafka 里,历史订单数据存在 Hive 里,运营需要实时查看“今日订单+近 30 天历史订单”的汇总数据来做实时监控和决策。这种情况不用麻烦地把 Kafka 数据同步到 Hive,也不用把 Hive 数据同步到实时库,直接用 Calcite 的 Kafka 适配器(calcite-kafka)和 Hive 适配器(calcite-hive),就能把实时流数据和离线数据放到同一个查询体系里,写一条 SQL 就能实现“实时+离线”数据的联合查询,既省了大量数据同步成本,又能兼顾实时性和准确性,还支持增量查询。

第三个场景是自定义数据源适配,主要解决特殊格式数据查询的难题。企业里总有很多 CSV、Excel、Parquet 格式的文件数据,传统做法是先把这些文件导入数据库才能查询,步骤又多又耗时,尤其是临时做数据分析的时候,导入数据库的成本太高了。而 Calcite 内置了文件适配器(calcite-file),支持直接查询这些文件数据,根本不用导入数据库。咱们再结合 Spring Boot 3 的文件上传功能,还能实现“文件上传后直接用 SQL 查询”的需求,临时分析数据超方便。如果有企业内部的特殊格式文件,比如自定义的二进制文件,也可以自己实现 Calcite 的 SchemaFactory 和 TableFactory 接口,写个自定义适配器,就能适配这些特殊数据源了。

四、避坑指南:集成注意事项与优化建议

4.1 这些坑一定要避开!

  • 适配器版本要统一:Calcite 核心依赖和各数据源适配器的版本必须一致,不然很容易出现类加载异常,这个坑我踩过,大家一定要注意。
  • 模型文件配置要规范:Schema 名称、表名要清晰,别重复;数据源的地址、端口、账号密码这些连接参数一定要准确,错一个就会连接失败。
  • 要考虑数据源性能:跨数据源查询的性能取决于最慢的那个数据源,所以要确保每个数据源自身性能没问题,不然会拖慢整个查询。

4.2 优化小技巧,查询更快更稳

  • 启用 Calcite 缓存:配置一下 Calcite 的元数据缓存和查询计划缓存,能减少重复解析和元数据查询的时间,提升查询效率。
  • 优化 SQL 写法:尽量避免复杂的多表关联,能把过滤条件下推到数据源的就尽量下推。虽然 Calcite 会自动优化,但手动优化后的效果会更好。
  • 自定义优化规则:如果是特别复杂的业务场景,可以自己实现 Calcite 的 OptimizerRule 接口,写自定义的查询优化规则,进一步提升查询效率。

五、本文总结

最后总结一下,对于熟悉 Spring Boot 3 的咱们来说,集成 Calcite 的关键就是理解它“统一查询”的核心思想,把模型文件写对、核心 Bean 配置好,就能快速实现多数据源查询能力了。

以上关于Spring Boot 3 集成 Apache Calcite:多数据源查询的终极解决方案的文章就介绍到这了,更多相关内容请搜索码云笔记以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持码云笔记。

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