自定义个“缓存数据库”玩玩

前言：首先声明，此文题目算是标题党的一种，是本人为了完成与widows服务通信编程学习幻想出来的一个模型（并不是真的缓存数据库），并且会作为本人以后加深多线程、设计模式、非关系型数据库等方面学习的一个模型实例，毕竟有一个实际的模型更容易加深理解。

完成这部分模型，大概会做一下几件事情：

1、  创建一个Windows服务（用来寄存这个“缓存数据库”）

2、  创建一个WCF服务，寄宿在windows服务中（用于跟客户端通信，对“缓存数据库”进行增删查操作）

3、  创建客户端进行测试

第1步：WCF服务的创建及对缓存对象增删查的实现

WCF服务创建的过程及其Endpoint节点相关基础在这里不作累述，网上很多资料，这里直接贴Contract及其实现的代码，保存表数据的数据结构是Dictionary<string,DataTable>，其中key存放是表名，DataTable存放是数据。

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Data;

using System.Linq;

using System.Runtime.Serialization;

using System.ServiceModel;

using System.ServiceModel.Web;

using System.Text;

 

namespace SelfWcfService

{

    // 注意: 使用“重构”菜单上的“重命名”命令，可以同时更改代码和配置文件中的接口名“IService1”。

    [ServiceContract]

    public interface ISelfSQLData

    {

        [OperationContract]

        ExcuteResult CreateTable(string tableName, DataTable colNames);

 

        [OperationContract]

        ExcuteResult Insert(string tableName, SelfDataRow dr);

 

        [OperationContract]

        ExcuteResult Delete(string tableName, SelfDataRow dr);

 

        [OperationContract]

        ExcuteResult DropTable(string tableName);

 

        [OperationContract]

        Dictionary<string, DataTable> GetData();       

    }

 

    [DataContract]

    public class SQLData

    {

        [DataMember]

        public Dictionary<string, DataTable> DataTables { get; set; }       

    }

   

    [DataContract]

    public class SelfDataRow

    {

        [DataMember]

        public DataTable DataTable { get; set; }

    }

}

接口实现部分：

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Data;

using System.Linq;

using System.Runtime.Serialization;

using System.ServiceModel;

using System.ServiceModel.Web;

using System.Text;

 

namespace SelfWcfService

{

    // 注意: 使用“重构”菜单上的“重命名”命令，可以同时更改代码、svc 和配置文件中的类名“Service1”。

    // 注意: 为了启动 WCF 测试客户端以测试此服务，请在解决方案资源管理器中选择 Service1.svc 或 Service1.svc.cs，然后开始调试。

    public class SelfSQLData : ISelfSQLData

    {

        private static SQLData _sqlData;

        public static SQLData SqlData

        {

            get

            {

                if (_sqlData == null)

                {

                    _sqlData = new SQLData();

                }

                if (_sqlData.DataTables == null)

                {

                    _sqlData.DataTables = new Dictionary<string, System.Data.DataTable>();

                }

                return _sqlData;

            }

            set

            {

                _sqlData = value;

            }

        }

 

        private void InitalSqlData()

        {

            if (_sqlData == null)

            {

                _sqlData = new SQLData();

            }

            if (_sqlData.DataTables == null)

            {

                _sqlData.DataTables = new Dictionary<string, System.Data.DataTable>();

            }

        }

 

        public ExcuteResult CreateTable(string tableName, DataTable colNames)

        {

            if (string.IsNullOrWhiteSpace(tableName))

            {

                return new ExcuteResult(1, "表名不能为空！");

            }

            if (colNames == null || colNames.Columns.Count < 1)

            {

                return new ExcuteResult(1, "表字段不能为空！");

            }

            InitalSqlData();

            if (!_sqlData.DataTables.ContainsKey(tableName))

            {

                try

                {

                    _sqlData.DataTables.Add(tableName, colNames);

                }

                catch (Exception ex)

                {

                    return new ExcuteResult(1, ex.Message);

                }

                return new ExcuteResult(0, "表" + tableName + "创建成功！");

            }

            else

            {

                return new ExcuteResult(1, "已存在名为'" + tableName + "'的表");

            }

        }

 

        public ExcuteResult Insert(string tableName, SelfDataRow dr)

        {

            if (string.IsNullOrWhiteSpace(tableName))

            {

                return new ExcuteResult(1, "表名不能为空！");

            }

            if (dr == null)

            {

                return new ExcuteResult(1, "不能插入空的数据行！");

            }

            InitalSqlData();

            if (!_sqlData.DataTables.ContainsKey(tableName))

            {

                try

                {

                    _sqlData.DataTables[tableName].Rows.Add(dr.DataTable.Rows[0]);

                }

                catch (Exception ex)

                {

                    return new ExcuteResult(1, ex.Message);

                }

                return new ExcuteResult(0, "数据新增成功！");

            }

            else

            {

                return new ExcuteResult(1, "表'" + tableName + "'不存在！");

            }

        }

 

        public ExcuteResult Delete(string tableName, SelfDataRow dr)

        {

            if (string.IsNullOrWhiteSpace(tableName))

            {

                return new ExcuteResult(1, "表名不能为空！");

            }

            if (dr == null)

            {

                return new ExcuteResult(1, "请指定删除对象！");

            }

            InitalSqlData();

            if (!_sqlData.DataTables.ContainsKey(tableName))

            {

                try

                {

                    _sqlData.DataTables[tableName].Rows.Remove(dr.DataTable.Rows[0]);

                }

                catch (Exception ex)

                {

                    return new ExcuteResult(1, ex.Message);

                }

                return new ExcuteResult(0, "数据删除成功！");

            }

            else

            {

                return new ExcuteResult(1, "表'" + tableName + "'不存在！");

            }

        }

 

        public ExcuteResult DropTable(string tableName)

        {

            if (string.IsNullOrWhiteSpace(tableName))

            {

                return new ExcuteResult(1, "表名不能为空！");

            }

            InitalSqlData();

            if (!_sqlData.DataTables.ContainsKey(tableName))

            {

                try

                {

                    _sqlData.DataTables.Remove(tableName);

                }

                catch (Exception ex)

                {

                    return new ExcuteResult(1, ex.Message);

                }

                return new ExcuteResult(0, "表" + tableName + "删除成功！");

            }

            else

            {

                return new ExcuteResult(1, "表'" + tableName + "'不存在！");

            }

        }

 

        public Dictionary<string, DataTable> GetData()

        {

            return SqlData.DataTables;

        }

    }

}

整个WCF实现的逻辑都在上面了，web配置文件不需要改，因为它不以web的形式发布寄宿在IIS中，而是windows服务中。

第2步：将WCF寄宿在Windows服务中

Windows服务的创建、安装、启动在这里也不作累述，跟WCF一样，网上资料也很多。这里重点介绍一下将WCF寄宿在Windows服务中。

（1）       将wcf项目的dll引用到windows服务项目中

 

（2）       在app.config文件中配置WCF终结点

<system.serviceModel>

    <services>

      <service behaviorConfiguration="BasicServiceBehavior"

        name="SelfWcfService.SelfSQLData">

        <endpoint address="" binding="netTcpBinding" bindingConfiguration=""

          contract="SelfWcfService.ISelfSQLData">

          <!--<identity>

            <dns value="192.168.1.4" />

          </identity>-->

        </endpoint>

        <endpoint address="mex" binding="mexTcpBinding" bindingConfiguration=""

          contract="IMetadataExchange" />

        <host>

          <baseAddresses>

            <add baseAddress="net.tcp://localhost:9000/SelfSQLData.svc"/>

            <add baseAddress="http://localhost:9001/SelfSQLData.svc"/>

          </baseAddresses>

        </host>

      </service>

    </services>

    <behaviors>

      <serviceBehaviors>

        <behavior name="BasicServiceBehavior">

          <serviceMetadata httpGetEnabled="true" />

          <serviceDebug includeExceptionDetailInFaults="true" />

        </behavior>

      </serviceBehaviors>

    </behaviors>

    <serviceHostingEnvironment aspNetCompatibilityEnabled="true" multipleSiteBindingsEnabled="true" minFreeMemoryPercentageToActivateService="0" />

    <bindings>

      <netTcpBinding>

        <binding name="defaultBinding" maxBufferSize="2147483647" maxBufferPoolSize="2147483647" maxReceivedMessageSize="2147483647">

          <security mode="None">

            <message clientCredentialType="None"/>

            <transport clientCredentialType="None"></transport>

          </security>

          <readerQuotas />

        </binding>

      </netTcpBinding>

    </bindings>

  </system.serviceModel>

（3）       在windows服务启动的时候启动WCF服务

using SelfHelper;

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.ComponentModel;

using System.Data;

using System.Diagnostics;

using System.Linq;

using System.ServiceProcess;

using System.Text;

using System.ServiceModel;

 

namespace SelfSQL

{

    public partial class SelfSQLServer : ServiceBase

    {

        public SelfSQLServer()

        {

            InitializeComponent();

        }

 

        ServiceHost host = new ServiceHost(typeof(SelfWcfService.SelfSQLData));

        protected override void OnStart(string[] args)

        {

            LogWriter.WriteLog("服务已启动！");

            try

            {

                host.Open();

                LogWriter.WriteLog("WCF启动成功");

            }

            catch (Exception ex)

            {

                LogWriter.WriteLog("WCF启动异常：" + ex.ToString());

            }

           

        }

 

        protected override void OnStop()

        {

            LogWriter.WriteLog("服务已停止！");

        }

    }

}

（4）       启动windows服务进行测试

 

第3步：创建客户端进行测试

首先在控制台程序中添加服务引用

 

然后就可以调用客户端对象进行测试了。

测试代码：

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Data;

using System.Linq;

using System.Text;

 

namespace SelfSQLClient

{

    class Program

    {

        static void Main(string[] args)

        {

            SelfSQLServiceCilent.SelfSQLDataClient client = new SelfSQLServiceCilent.SelfSQLDataClient();

            DataTable dt1 = new DataTable();           

 

            DataColumn idColumn = new DataColumn();

            idColumn.DataType = System.Type.GetType("System.Int32");

            idColumn.ColumnName = "t1";

            idColumn.AutoIncrement = true;

            dt1.Columns.Add(idColumn);

 

            DataColumn aColumn = new DataColumn();

            aColumn.DataType = System.Type.GetType("System.Int32");

            aColumn.ColumnName = "t2";

            aColumn.AutoIncrement = false;

            dt1.Columns.Add(aColumn);

 

            DataColumn bColumn = new DataColumn();

            bColumn.DataType = System.Type.GetType("System.DateTime");

            bColumn.ColumnName = "t3";

            bColumn.AutoIncrement = false;

            dt1.Columns.Add(bColumn);

 

            for (int i = 0; i < 3; i++)

            {

                DataRow dr = dt1.NewRow();

                dr[0] = i;

                dr[1] = i + 1;

                dr[2] = DateTime.Now;

                dt1.Rows.Add(dr);

            }

            dt1.TableName = "FirstTable";

            client.CreateTable("FirstTable", dt1);

 

            Dictionary<string, DataTable> dts = client.GetData();

            foreach (var dt in dts)

            {

                Console.WriteLine("表名:" + dt.Key);

                string colNames = string.Empty;

                foreach (var col in dt.Value.Columns)

                {

                    colNames += col.ToString() + "--";

                }

                Console.WriteLine("字段:" + colNames);               

                foreach (DataRow val in dt.Value.Rows)

                {

                    string vals = string.Empty;

                    for (int i = 0; i < dt.Value.Columns.Count; i++)

                    {

                        vals += val[i] + "--";

                    }

                    Console.WriteLine("数据:" + vals);

                }

            }

        }

    }

}

输出结果：

 

添加SecondTable表：

输出结果：

总结：

到这里相信大家都知道了，所谓的“缓存数据库”不过是个数据结构为Dictionary<string,DataTable>的静态变量而已，有人可能要问，直接定义在应用程序中不就完事了吗？还有必要又是创建WCF服务，又是创建Windows服务的吗？当然，在这里像玩具一般的“缓存数据库”确实没必要这么大费周章，它并不友好，要新增数据需要大量初始化DataTable对象的代码，它也承载不了太大的数据量，毕竟内存依旧在CLR托管堆中，它的稳定性与安全性更是无从谈起，因为毫无并发量较高的逻辑处理，但是，我做这件事情的初衷，并不是要写一个可以匹敌类似于redis一样的数据库，而是如前言所说，正因为这个“玩具”它存在这么多的缺陷，那么对这些缺陷进行一定程度完善的过程，也是加深对多线程、设计模式、非关系型数据库等方面学习的一个过程。