基於 EntityFramework 的數據庫主從讀寫分離架構（2）- 改進配置和添加事務支持

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     src\ NDF.Data.EntityFramework\MasterSlaves

 

    上一回中（ http://www.cnblogs.com/cjw0511/p/4398267.html），我們簡單講述了基於 EF 來實現數據庫讀寫分離的原理。當然，這只是一個 demo 級別的簡單實現，實際上，在我們工作環境中，碰到的情況遠比這復雜多了，例如數據庫連接的配置是通過 config 文件來存儲、在進行數據庫操作時還需要附帶很多事務操作功能等等。今天我們就來聊聊如何處理這些問題。

    

首先，我們來解決數據庫連接字符串存儲與配置文件的問題

     代碼如下：

   

 public class DbMasterSlaveCommandInterceptor : DbCommandInterceptor
    {
        private Lazy<string> masterConnectionString = new Lazy<string>(() => ConfigurationManager.AppSettings["masterConnectionString"]);
        private Lazy<string> slaveConnectionString = new Lazy<string>(() => ConfigurationManager.AppSettings["slaveConnectionString"]);
 
        public string MasterConnectionString
        {
            get { return this.masterConnectionString.Value; }
        }
 
        public string SlaveConnectionString
        {
            get { return this.slaveConnectionString.Value; }
        }
 
 
        public override void ReaderExecuting(DbCommand command, DbCommandInterceptionContext<DbDataReader> interceptionContext)
        {
            this.UpdateConnectionStringIfNeed(interceptionContext, this.SlaveConnectionString);
        }
 
        public override void ScalarExecuting(DbCommand command, DbCommandInterceptionContext<object> interceptionContext)
        {
            this.UpdateConnectionStringIfNeed(interceptionContext, this.SlaveConnectionString);
        }
 
        public override void NonQueryExecuting(DbCommand command, DbCommandInterceptionContext<int> interceptionContext)
        {
            this.UpdateConnectionStringIfNeed(interceptionContext, this.MasterConnectionString);
        }
 
 
        private void UpdateConnectionStringIfNeed(DbInterceptionContext interceptionContext, string connectionString)
        {
            foreach (var context in interceptionContext.DbContexts)
            {
                this.UpdateConnectionStringIfNeed(context.Database.Connection, connectionString);
            }
        }
 
        /// <summary>
        /// 此處改進了對連接字符串的修改判斷機制，確認只在 <paramref name="conn"/> 所使用的連接字符串不等效於 <paramref name="connectionString"/> 的情況下才需要修改。
        /// </summary>
        /// <param name="conn"></param>
        /// <param name="connectionString"></param>
        private void UpdateConnectionStringIfNeed(DbConnection conn, string connectionString)
        {
            if (this.ConnectionStringCompare(conn, connectionString))
            {
                ConnectionState state = conn.State;
                if (state == ConnectionState.Open)
                    conn.Close();
 
                conn.ConnectionString = connectionString;
 
                if (state == ConnectionState.Open)
                    conn.Open();
            }
        }
 
        private bool ConnectionStringCompare(DbConnection conn, string connectionString)
        {
            DbProviderFactory factory = DbProviderFactories.GetFactory(conn);
 
            DbConnectionStringBuilder a = factory.CreateConnectionStringBuilder();
            a.ConnectionString = conn.ConnectionString;
 
            DbConnectionStringBuilder b = factory.CreateConnectionStringBuilder();
            b.ConnectionString = connectionString;
 
            return a.EquivalentTo(b);
        }
    }

 

再者，我們來聊聊數據庫操作中的事務處理。

    我們都知道，數據庫操作中的事務處理重要包括兩大類：

    1、普通數據庫操作事務處理，該類型由 DbTransaction 事務基類來控制；

    2、分布式事務，這類操作主要由組件 System.Transactions 來控制，最常用的類型包括 Transaction 和 TransactionScope。

    

    具體涉及到普通數據庫事務和分布式事務的意義和區別、普通事務如何會提升為分布式事務等知識點，這里就不贅述了，有興趣的同學可以另行補課。

    這里需要說明的是，在數據庫的事務操作中，很多 dbms 是不支持同一個事務操作不同的數據庫或服務器的。另外某些 dbms 支持同一個事務操作多個數據庫或服務器（自動提升為分布式事務），但是需要 msdtc 的支持。

    

    所以在這里，我改進的方案是，凡是所有的事務操作，不管是普通數據庫事務，還是分布式事務，都“禁用”讀寫分離，即將所有的在事務內的數據庫操作（不管是讀還是寫，雖然這一定程度上不符合“完全的讀寫分離”的本意，但是解決了數據庫事務兼容性的問題，而且大多數項目開發中，包含事務的操作不占多數），都指向 Master 服務器。實際上基於我們前面對數據庫服務器連接字符串的封裝，要實現這一點，只需要改動少量代碼，如下：

public class DbMasterSlaveCommandInterceptor : DbCommandInterceptor
    {
        private Lazy<string> masterConnectionString = new Lazy<string>(() => ConfigurationManager.AppSettings["masterConnectionString"]);
        private Lazy<string> slaveConnectionString = new Lazy<string>(() => ConfigurationManager.AppSettings["slaveConnectionString"]);
 
        public string MasterConnectionString
        {
            get { return this.masterConnectionString.Value; }
        }
 
        public string SlaveConnectionString
        {
            get { return this.slaveConnectionString.Value; }
        }
 
 
        public override void ReaderExecuting(DbCommand command, DbCommandInterceptionContext<DbDataReader> interceptionContext)
        {
            this.UpdateToSlave(interceptionContext);
        }
 
        public override void ScalarExecuting(DbCommand command, DbCommandInterceptionContext<object> interceptionContext)
        {
            this.UpdateToSlave(interceptionContext);
        }
 
        public override void NonQueryExecuting(DbCommand command, DbCommandInterceptionContext<int> interceptionContext)
        {
            this.UpdateToMaster(interceptionContext);
        }
 
 
        private void UpdateToMaster(DbInterceptionContext interceptionContext)
        {
            foreach (var context in interceptionContext.DbContexts)
            {
                this.UpdateConnectionStringIfNeed(context.Database.Connection, this.MasterConnectionString);
            }
        }
 
        private void UpdateToSlave(DbInterceptionContext interceptionContext)
        {
            // 判斷當前會話是否處於分布式事務中
            bool isDistributedTran = Transaction.Current != null && Transaction.Current.TransactionInformation.Status != TransactionStatus.Committed;
            foreach (var context in interceptionContext.DbContexts)
            {
                // 判斷該 context 是否處於普通數據庫事務中
                bool isDbTran = context.Database.CurrentTransaction != null;
 
                // 如果處於分布式事務或普通事務中，則“禁用”讀寫分離，處於事務中的所有讀寫操作都指向 Master
                string connectionString = isDistributedTran || isDbTran ? this.MasterConnectionString : this.SlaveConnectionString;
 
                this.UpdateConnectionStringIfNeed(context.Database.Connection, connectionString);
            }
        }
 
 
        /// <summary>
        /// 此處改進了對連接字符串的修改判斷機制，確認只在 <paramref name="conn"/> 所使用的連接字符串不等效於 <paramref name="connectionString"/> 的情況下才需要修改。
        /// <para>同時，在必要的情況下才會連接進行 Open 和 Close 操作以及修改 ConnectionString 處理，減少了性能的消耗。</para>
        /// </summary>
        /// <param name="conn"></param>
        /// <param name="connectionString"></param>
        private void UpdateConnectionStringIfNeed(DbConnection conn, string connectionString)
        {
            if (this.ConnectionStringCompare(conn, connectionString))
            {
                this.UpdateConnectionString(conn, connectionString);
            }
        }
 
        private void UpdateConnectionString(DbConnection conn, string connectionString)
        {
            ConnectionState state = conn.State;
            if (state == ConnectionState.Open)
                conn.Close();
 
            conn.ConnectionString = connectionString;
 
            if (state == ConnectionState.Open)
                conn.Open();
        }
 
        private bool ConnectionStringCompare(DbConnection conn, string connectionString)
        {
            DbProviderFactory factory = DbProviderFactories.GetFactory(conn);
 
            DbConnectionStringBuilder a = factory.CreateConnectionStringBuilder();
            a.ConnectionString = conn.ConnectionString;
 
            DbConnectionStringBuilder b = factory.CreateConnectionStringBuilder();
            b.ConnectionString = connectionString;
 
            return a.EquivalentTo(b);
        }
    }

 

    關於上面的代碼，需要說明的一點是，因為要獲取 EF DbContext 的普通數據庫事務狀態，必須得拿到 DbContext.Database.CurrentTransaction 屬性，所以將 UpdateConnectionString 方法拆分成 UpdateToMaster 和 UpdateToSlave 了。