项目演化系列--开启分布式(分离数据层)

前言

　　原本上一篇是打算写分离数据层的，但是在思考的过程当中发现分离数据层的时候，有一些操作是要依赖分布式锁的，因此先写了分布式锁。

　　对于有些项目的数据层提供的是业务接口的(返回业务所需的数据)，那么当数据层压力逐渐增大的时候，如需要使用缓存的时候，就需要开发人员去修改相应的数据接口使其使用缓存，缓存和各种数据查询接口交错在一起，整个数据层的代码变得非常混乱，连重构都无法进行，只能推倒重做。所以很多的文章中，在讲解数据层的时候，都是使用统一的数据接口，如：Find、Add、Save等，那么当需要缓存的时候，就可以在Find中直接扩展使其支持缓存，甚至可以引入缓存配置管理，对于不同的表之间进行可调度的缓存周期管理，使开发人员不需要知道缓存的存在，他们还是使用原先的Find，但是速度却更快了，又或者冷热数据管理、搜索引擎等，这便是大神们在经过多年开发总结下来的经验。

　　将数据层从项目中分离出来成为一个独立的项目，并将其发布于独立的服务器，相对于单机系统而言，有如下几个优点：

　　1、便于整合各方资源

　　2、降低成本

　　3、每个层的性能更加优秀且可伸缩性强，在不断增加的负荷下，可以便利的增加节点数量。

　　4、某些次服务层出现错误的时候，不会导致项目的整体瘫痪。

　　5、不同层次可用不同语言实现

　　有优点就有缺点，最大的缺点就是较单机系统而言，分布式系统更加复杂，不仅系统本身结构会变得复杂，不同组件间的网络会引入影响因素，调试困难等等。

　　虽然有不少的缺点，但是不去实践是不会发现另一番天地的，不去挑战看看永远都只是局限在单机系统上，也不用害怕会遇到哪些问题，毕竟只有发现问题之后，才能想办法解决，这是从书上无法学习到的，那么我们就开始今天的文章吧。

基础CRUD

　　数据层是提供于数据库进行操作的中间件，最基础的功能就是CRUD，单机系统当中，调用CRUD接口的时候，要么通过拼接SQL要么通过ORM直接连接数据库，而由于现在是分布式的，因此原先的调用方式就需要通过通信协议来实现了，假设原先的接口为：

public class DbResult
{
    public bool Error { get; set; }

    public object Data { get; set; }
}

public interface IDb
{
    DbResult Find(Dictionary<string, object> query);

    DbResult Add(object entity);

    DbResult Save(object entity);

    DbResult Remove(object entity);
}

　　数据层那端的Find是以Query Object模式实现的，具体的格式可以查看此文章--《Query Object--查询对象模式(上)》、《Query Object--查询对象模式(下)》。

　　这里的数据层项目，如果使用原先抽取的mvcHandler方式来实现，那么IService的派生类就需要使用HttpWebRequest来实现了，大致的实现思路就是将相应的方法最后转换成调用数据服务，Find实现代码如下：

public DbResult Find(Dictionary<string, object> query)
{
    var url = string.Format("{0}/{1}/{2}", ConnectionUri, this.table, "find");
    var req = (HttpWebRequest)HttpWebRequest.Create(url);
    req.Method = "Post";
    req.Accept = "text/plain, */*; q=0.01";
    req.ContentType = "application/x-www-form-urlencoded; charset=UTF-8";
    req.Timeout = 1000 * 30;
    req.KeepAlive = true;
    try
    {
        byte[] bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(
            JsonConvert.SerializeObject(query));
        req.ContentLength = bytes.Length;
        using (var reqStream = req.GetRequestStream())
        {
            Stream requestStream = req.GetRequestStream();
            requestStream.Write(bytes, 0, bytes.Length);
        }

        var res = new DbResult();
        using (var resp = (HttpWebResponse)req.GetResponse())
        {
            using (var respStream = resp.GetResponseStream())
            {
                using (var reader = new StreamReader(respStream, Encoding.UTF8))
                {
                    string respContent = reader.ReadToEnd();
                    return JsonConvert.DeserializeObject(respContent);
                }
            }
        }
    }
    catch
    {
        return new DbResult { Error = true };
    }
}

事务

　　有了基础的CRUD以后，接下来就要实现事务了，如果参考单机系统来实现事务的话，那么开启事务以后，如果业务层出现问题导致主机重启或宕机，那么数据层的事务将会无法关闭，从而引发问题。

　　因此需要使用其他的方式来实现，观察事务可以得出从事务开启到提交是一个整体，只有事务提交的时候才需要有状态来判定事务的执行情况，而事务开启时并可以不需要有执行结果的判定，因此可以将事务看成一个队列，而中间的每一个CUD操作可以看成是它的元素，而每一个操作需要知道对应的是哪个表、执行哪个操作以及相应的表数据即可，代码实现如下：

public class TransactionAction
{
    public string Table { get; set; }

    public string Name { get; set; }

    public object Data { get; set; }
}

//IDb
public interface IDb
{
    //其他省略

    void BeginTx();

    DbResult CommitTx();
}

//IDb实现
private List actions;

public void BeginTx()
{
    this.actions = new List();
}

public DbResult CommitTx()
{
    //http访问数据层并设置actions为null
}

public DbResult Add(object entity)
{
    if (this.actions != null)
    {
        this.actions.Add(new TransactionAction
        {
            Name = "add",
            Table = this.table,
            Data = entity
        });
    }
    else
    {
        //单个增加
    }
}

结束语

　　到这里数据层的分离基本上就完成了，如果想要更高效的数据获取，可以将访问方式修改成socket，之所以不直接使用WPF或者webService是因为这都是基于C#来开发的，而且如果直接使用现成的框架来用的话，能学到的东西就不多了。

　　就到这里了，如果有什么问题或者错误的话，请给我留言，谢谢。