.NET：离线悲观锁 之 过期策略支持

背景

之前写了一篇文章防止并发修改 之 离线悲观锁代码示例（离线悲观锁），这篇文章回避了一个问题，就是如何处理用户直接关闭浏览器后导致的锁占用问题。本文就介绍一个思路。

思路

思路1

这是之前已经提供过的思路，只是没有贴出来，就是：当会话结束的时候清除所有用户持有的锁，这会导致个别锁在会话期间被长时间占用（可能超过几个小时）。

思路2

引入一个后台线程，每隔指定的分钟就清理一下被长时间占用的锁，如：清理那些占用超过10分钟的锁，这回导致一定的线程成本，因为这个线程需要频繁的运行。

思路3

引入过期策略，是否被锁完全取决于两个条件：是否拥有锁以及是否过期，这个思路下过期的锁会成为一种垃圾，如何清理这种垃圾又是一个问题，我们可以每6个小时清理一次或引入环形字典。

基于过期策略的实现

类图

代码

基于内存的离线悲观锁管理器

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

using Happy.DesignByContract;
using Happy.Application.PessimisticLock.Internal;

namespace Happy.Application.PessimisticLock
{
    /// <summary>
    /// 基于内存的离线悲观锁管理器。
    /// </summary>
    public sealed class MemoryLockManager : ILockManager
    {
        private static readonly Dictionary<string, LockItem> _items = new Dictionary<string, LockItem>();

        /// <inheritdoc />
        public bool AcquireLock(string entity, string key, string owner, IExpirationPolicy expirationPolicy)
        {
            entity.MustNotNullAndNotWhiteSpace("entity");
            key.MustNotNullAndNotWhiteSpace("key");
            owner.MustNotNullAndNotWhiteSpace("owner");
            expirationPolicy.MustNotNull("expirationPolicy");

            var item = LockItem.Crete(entity, key, owner, expirationPolicy);

            lock (_items)
            {
                if (!IsLocked(item.Identifier))
                {
                    LockIt(item);

                    return true;
                }

                return IsLockedBy(item.Identifier, item.Owner);
            }
        }

        /// <inheritdoc />
        public void ReleaseLock(string entity, string key, string owner)
        {
            entity.MustNotNullAndNotWhiteSpace("entity");
            key.MustNotNullAndNotWhiteSpace("key");
            owner.MustNotNullAndNotWhiteSpace("owner");

            var identifier = LockItem.CreateIdentifier(entity, key);
            lock (_items)
            {
                if (!IsLockedBy(identifier, owner))
                {
                    throw new InvalidOperationException(string.Format(Messages.Error_CanNotReleaseLock, owner));
                }

                ReleaseLock(identifier);
            }
        }

        /// <inheritdoc />
        public void ReleaseLocks(string owner)
        {
            lock (_items)
            {
                foreach (var keypair in _items)
                {
                    if (keypair.Value.Owner == owner)
                    {
                        ReleaseLock(keypair.Value.Identifier);
                    }
                }
            }
        }

        /// <inheritdoc />
        public void ReleaseExpiredLocks()
        {
            lock (_items)
            {
                foreach (var keypair in _items)
                {
                    if (keypair.Value.ExpirationPolicy.IsExpired())
                    {
                        ReleaseLock(keypair.Value.Identifier);
                    }
                }
            }
        }

        private static bool IsLocked(string identifier)
        {
            return
                _items.ContainsKey(identifier)
                &&
                !_items[identifier].ExpirationPolicy.IsExpired();
        }

        private static bool IsLockedBy(string identifier, string owner)
        {
            if (!IsLocked(identifier))
            {
                return false;
            }

            return _items[identifier].Owner == owner;
        }

        private static void LockIt(LockItem item)
        {
            _items[item.Identifier] = item;
        }

        private static void ReleaseLock(string identifier)
        {
            _items.Remove(identifier);
        }
    }
}

基于时间的过期策略

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace Happy.Application.PessimisticLock
{
    /// <summary>
    /// 基于时间的过期策略。
    /// </summary>
    [Serializable]
    public class DateTimeExpirationPolicy : IExpirationPolicy
    {
        private readonly DateTime _start = DateTime.Now;
        private readonly TimeSpan _expiration;

        /// <summary>
        /// 构造方法。
        /// </summary>
        /// <param name="expiration">过期时间间隔</param>
        public DateTimeExpirationPolicy(TimeSpan expiration)
        {
            _expiration = expiration;
        }

        /// <summary>
        /// 构造方法。
        /// </summary>
        /// <param name="minute">过期的分钟</param>
        public DateTimeExpirationPolicy(uint? minute)
        {
            _expiration = TimeSpan.FromMinutes((double)minute);
        }

        /// <summary>
        /// 是否过期。
        /// </summary>
        public bool IsExpired()
        {
            return (DateTime.Now - _start) > _expiration;
        }
    }
}

每隔6小时进行一次垃圾清理

            var lockManager = BootstrapService.Current.Container.GetInstance<ILockManager>();
            var timer = new Timer(state =>
            {
                lockManager.ReleaseExpiredLocks();
            }, null, 1000 * 60 * 6, 1000 * 60 * 6);

备注

早上来的路上想到一个思路可以避免6小时清理一下垃圾，就是使用环形字典，找个时间我试试。

注意：6小时清理一次垃圾，并不代表6小时才过期的。