IntelliJ IDEA 集成 ShardingSphere-JDBC 访问分库分表

背景

众所周知，IntelliJ IDEA 是 Java 领域常用的开发工具之一，IDEA Ultimate（旗舰版）或其他例如 DataGrip 等 Intellij 平台的工具都集成了对数据库的访问能力。

但是，对于做了分库分表的项目，直接使用 IDEA 连接数据库只能访问具体的库、表。假如开发测试过程中，需要执行一些不带分片条件的查询语句，直连数据库的话只能手动逐个库表查询。

要解决分库分表数据访问的问题，Apache ShardingSphere 还有 ShardingSphere-Proxy，可以通过 Proxy 实现开发测试过程中的分库分表数据访问。但 Proxy 毕竟是独立进程，部署需要额外的资源与操作。考虑到：

部分项目只通过 ShardingSphere-JDBC 访问分库分表，没有引入 ShardingSphere-Proxy 的条件。
测试环境没有可供 Proxy 部署的资源，每次开发测试使用 IDEA 时，还要再单独本地启动一个 Proxy，相对麻烦。

所以，我们能否直接把 ShardingSphere-JDBC 集成到 IDEA 的数据库工具中，在 IDEA 内直接用逻辑 SQL 访问数据？

步骤

打包 ShardingSphere-JDBC 并在 IDEA 新建自定义数据库驱动

本文 JAR 的打包可以参考：https://github.com/TeslaCN/shardingsphere-all-in-one

对于使用依赖管理的项目，JAR 数量的多少对于开发者来说相对透明，引入依赖改改 POM 文件即可。但如果需要集成 ShardingSphere 的项目没有 Maven 或 Gradle 依赖管理（甚至没有源码），引入 ShardingSphere 可能是一项麻烦的事情。

Apache ShardingSphere 是一个模块拆分非常细的项目。当你只把基本的 ShardingSphere-JDBC 引入项目，你会发现项目依赖 JAR 包瞬间多了 100+ org.apache.shardingsphere 开头的 JAR，且该数量不包含 ShardingSphere 的第三方依赖。

        <dependency><groupId>org.apache.shardingsphere</groupId><artifactId>shardingsphere-jdbc</artifactId><version>5.5.0</version><exclusions><exclusion><groupId>org.apache.shardingsphere</groupId><artifactId>shardingsphere-test-util</artifactId></exclusion></exclusions></dependency>

本质就是引入 ShardingSphere-JDBC 的所有依赖，通过 maven-shade-plugin 打包为单个 JAR，以便引入 IDEA。

Apache ShardingSphere 官方提供了 ShardingSphere-JDBC 二进制包的下载，但该包内 仅包含了 ShardingSphere-JDBC 的 JAR，不包括所有第三方依赖 ，所以这个包的实际应用场景比较受限。

在这里插入图片描述

踩坑：报错 SPI 找不到实现类

当然，事情不会那么顺利。当我们把配置文件准备好，填写了正确的 ShardingSphere JDBC URL 后，测试连接发现报错找不到 SPI 实现类。

此处使用的是绝对路径指定配置文件，参考文档：

jdbc:shardingsphere:absolutepath:/home/wuweijie/dev/shardingsphere/config-sharding.yaml

在这里插入图片描述
打开 IDEA 日志，发现如下报错。

2024-08-11 21:50:38,554 [22072396]   WARN - #c.i.d.d.BaseDatabaseErrorHandler$UnknownErrorInfo - SPI-00001: No implementation class load from SPI 'org.apache.shardingsphere.infra.url.spi.ShardingSphereURLLoader' with type 'absolutepath:'.
org.apache.shardingsphere.infra.spi.exception.ServiceProviderNotFoundException: SPI-00001: No implementation class load from SPI 'org.apache.shardingsphere.infra.url.spi.ShardingSphereURLLoader' with type 'absolutepath:'.at org.apache.shardingsphere.infra.spi.type.typed.TypedSPILoader.lambda$getService$1(TypedSPILoader.java:110)at java.base/java.util.Optional.orElseThrow(Optional.java:403)at org.apache.shardingsphere.infra.spi.type.typed.TypedSPILoader.lambda$getService$2(TypedSPILoader.java:110)at java.base/java.util.Optional.orElseGet(Optional.java:364)at org.apache.shardingsphere.infra.spi.type.typed.TypedSPILoader.getService(TypedSPILoader.java:110)at org.apache.shardingsphere.infra.spi.type.typed.TypedSPILoader.getService(TypedSPILoader.java:97)at org.apache.shardingsphere.infra.url.core.ShardingSphereURLLoadEngine.<init>(ShardingSphereURLLoadEngine.java:39)at org.apache.shardingsphere.driver.jdbc.core.driver.DriverDataSourceCache.createDataSource(DriverDataSourceCache.java:56)at org.apache.shardingsphere.driver.jdbc.core.driver.DriverDataSourceCache.lambda$get$0(DriverDataSourceCache.java:50)at java.base/java.util.concurrent.ConcurrentHashMap.computeIfAbsent(ConcurrentHashMap.java:1708)at org.apache.shardingsphere.driver.jdbc.core.driver.DriverDataSourceCache.get(DriverDataSourceCache.java:50)at org.apache.shardingsphere.driver.ShardingSphereDriver.connect(ShardingSphereDriver.java:71)at com.intellij.database.remote.jdbc.helpers.JdbcHelperImpl.connect(JdbcHelperImpl.java:790)at com.intellij.database.remote.jdbc.impl.RemoteDriverImpl.connect(RemoteDriverImpl.java:153)

难道是我打的 shade 包出问题了？
检查 JAR 包发现，SPI 的 services 文件和 absolutepath 的 class 文件都在。
在这里插入图片描述

于是搜了下 IDEA 加载 SPI 的问题，发现 IDEA 的插件也有无法加载 SPI 实现类的问题：ServiceLoader issues and locating folders inside the plugin

大致意思：SPI 不生效是因为 IDEA 使用了独立的类加载器加载插件导致的。

那这个问题也不是完全无解，数据库插件的 Expert options 中可以去除勾选 Isolate class path。

在这里插入图片描述
去除勾选后 SPI 找不到实现类的问题就解决了。

小结：当项目集成 ShardingSphere 后报错找不到 SPI 时，关注一下与类加载器是否有关系。

再踩坑：报错 StackOverflowError

在这里插入图片描述
查 IDEA 日志发现，爆栈的错误信息如下，明显是日志实现发生了问题。

Caused by: java.lang.StackOverflowErrorat org.slf4j.jul.JDK14LoggerAdapter.log(JDK14LoggerAdapter.java:167)at org.slf4j.bridge.SLF4JBridgeHandler.callLocationAwareLogger(SLF4JBridgeHandler.java:221)at org.slf4j.bridge.SLF4JBridgeHandler.publish(SLF4JBridgeHandler.java:303)at java.logging/java.util.logging.Logger.log(Logger.java:983)at org.slf4j.jul.JDK14LoggerAdapter.innerNormalizedLoggingCallHandler(JDK14LoggerAdapter.java:156)at org.slf4j.jul.JDK14LoggerAdapter.log(JDK14LoggerAdapter.java:172)at org.slf4j.bridge.SLF4JBridgeHandler.callLocationAwareLogger(SLF4JBridgeHandler.java:221)at org.slf4j.bridge.SLF4JBridgeHandler.publish(SLF4JBridgeHandler.java:303)at java.logging/java.util.logging.Logger.log(Logger.java:983)at org.slf4j.jul.JDK14LoggerAdapter.innerNormalizedLoggingCallHandler(JDK14LoggerAdapter.java:156)at org.slf4j.jul.JDK14LoggerAdapter.log(JDK14LoggerAdapter.java:172)at org.slf4j.bridge.SLF4JBridgeHandler.callLocationAwareLogger(SLF4JBridgeHandler.java:221)at org.slf4j.bridge.SLF4JBridgeHandler.publish(SLF4JBridgeHandler.java:303)at java.logging/java.util.logging.Logger.log(Logger.java:983)

此时笔者想起，IDEA 自从 2022.1 版本起使用 java.util.logging 代替第三方日志实现：Removing log4j from the IntelliJ Platform

ShardingSphere 内部使用的 Guava EventBus 默认以 java.util.logging 作为日志输出框架，为了将 EventBus 日志与 ShardingSphere-Proxy 的日志输出统一，ShardingSphere 通过 jul-to-slf4j 将日志输出统一到 slf4j 了。由于笔者当时没有考虑到与 ShardingSphere-JDBC 集成的项目可能会把 java.util.logging 作为日志输出框架，jul-to-slf4j 直接应用到了 infra 类上面（对 JDBC 与 Proxy 都生效）。

Bridges error logs which printed by ShardingSphereEventBus to slf4j #17541

由此引发的问题：假如集成 ShardingSphere 的项目本身使用 java.util.logging 作为日志框架，集成就会发生日志实现冲突，可能发生的问题包括但不限于本文中的 StackOverflowError。

笔者针对该问题提交的 PR 已被合并，将随 ShardingSphere 下一版本发布：
Make jul-to-slf4j work in ShardingSphere-Proxy only #32347