手工搭建基於ABP的框架 - 工作單元以及事務管理

一個業務功能往往不只由一次數據庫請求（或者服務調用）實現。為了功能的完整性，我們希望如果該功能執行一半時出錯，則撤銷前面已執行的改動。在數據庫層面上，事務管理實現了這種完整性需求。在ABP中，一個完整的業務功能稱為一個工作單元（Unit of Work，簡稱UoW）。工作單元代表一種完整的、原子性的操作。即一個工作單元包含的步驟要么全部被執行，要么都不被執行。如果執行一半時出現異常，則必須講已執行的步驟還原。通常我們將事務管理實現在工作單元中。下面我們從ABP源碼入手研究如何使用工作單元。

ABP工作單元（UoW）的工作原理

ABP默認將工作單元應用在Repositories、 Application Services、MVC控制器和Web API控制器等組件。也就是說，這些組件的每個方法都是一個工作單元。ABP文檔對工作單元的原理講得不是很詳細，所以我們只能通過源碼進行研究。這里我們以MVC控制器為例來了解一下ABP工作單元大致的工作原理。源碼分析比較枯燥，最好配套ABP源碼閱讀，或者跳到后面看粗體字結論。

ABP在Web模塊初始化時注冊了過濾器AbpMvcUowFilter。AbpMvcUowFilter在請求處理前（OnActionExecuting方法）調用UnitOfWorkManager.Begin方法來開始一個工作單元。UnitOfWorkManager.Begin創建一個IUnitOfWork的實例並賦值給ICurrentUnitOfWorkProvider.Current，然后調用IUnitOfWork.Begin方法開始一個工作單元。在請求處理結束后（OnActionExecuted方法）如果處理過程沒有異常就調用IUnitOfWork.Complete方法完成工作單元，並且無論請求處理是否成功，都調用IUnitOfWork.Dispose來結束工作單元。

ABP提供了一個實現IUnitOfWork的抽象基類UnitOfWorkBase，另外還有個繼承了UnitOfWorkBase的類NullUnitOfWork。NullUnitOfWork定義上面有一段注釋如此寫到：

/// <summary>
/// Null implementation of unit of work.
/// It's used if no component registered for <see cref="IUnitOfWork"/>.
/// This ensures working ABP without a database.
/// </summary>
public sealed class NullUnitOfWork : UnitOfWorkBase

NullUnitOfWork是一個“空”的工作單元，它不會做任何操作。如果我們沒有在IoC容器中注冊其它IUnitOfWork的實現類，則ABP默認使用不做任何事的NullUnitOfWork作為工作單元。所以如果我們要做一些保證功能完整性的工作（比如開啟數據庫事務），就要實現IUnitOfWork並注冊到IoC容器。

閱讀UnitOfWorkBase可以看到，UnitOfWorkBase分別在Begin方法、Complete方法和Dispose方法中調用了BeginUow方法、CompleteUow方法和DisposeUow方法。我們需要重寫的主要是BeginUow、CompleteUow和DisposeUow這三個方法。

通過源碼簡單了解了原理后，我們后面寫代碼要注意的有下面幾點：

1. 寫一個繼承UnitOfWorkBase的類UnitOfWork，並實現接口ITransientDependency保證UnitOfWork被注冊到IoC容器；
2. 重寫方法UnitOfWorkBase.BeginUow，實現工作單元開始時的啟動操作；
3. 重寫方法UnitOfWorkBase.CompleteUow，實現工作單元正常結束時的保存操作；
4. 重寫方法UnitOfWorkBase.DisposeUow，實現工作單元結束時的清理操作；
5. 通過ICurrentUnitOfWorkProvider.Current來獲取當前的工作單元。

重寫SessionProvider，並實現工作單元

在之前文章（手工搭建基於ABP的框架(2) - 訪問數據庫）實現的LocalDbSessionProvider中，為了追求代碼簡單，我們粗暴地用一個實質上是全局的變量來保存數據庫Session，在每次訪問數據庫時，flush上一個Session並創建新Session。另一方面，數據庫連接的配置、Session的創建保存、以及Session的提供都胡亂地放在了這個類里。這其實是非常不合理而且會引發很多問題的實現方法。

下面我們重新設計這一塊邏輯。我們將LocalDbSessionProvider所負責的功能拆分，分別實現在LocalDbSessionConfiguration、UnitOfWork和UnitOfWorkLocalDbSessionProvider三個類中：

• LocalDbSessionConfiguration，單例。實現數據庫連接配置，提供數據庫Session工廠。

  public class LocalDbSessionConfiguration : ILocalDbSessionConfiguration, IDisposable
  {
      protected FluentConfiguration FluentConfiguration { get; private set; }
  
      public ISessionFactory SessionFactory { get; }
  
      public LocalDbSessionConfiguration()
      {
          FluentConfiguration = Fluently.Configure();
          // 數據庫連接串
          var connString = "data source=|DataDirectory|MySQLite.db;";
          FluentConfiguration
              // 配置連接串
              .Database(SQLiteConfiguration.Standard.ConnectionString(connString))
              // 配置ORM
              .Mappings(m => m.FluentMappings.AddFromAssembly(Assembly.GetExecutingAssembly()));
          // 生成session factory
          SessionFactory = FluentConfiguration.BuildSessionFactory();
      }
  
      public void Dispose()
      {
          SessionFactory.Dispose();
      }
  }
  

• UnitOfWork，管理數據庫Session的生命期。數據庫Session和事務的創建、銷毀都封裝在這里。這里的一個問題是何時創建數據庫Session。一個自然的想法是在BeginUow創建。然而這並不是一個很好的方式，會產生如下問題：1、默認情況下，Controllers、Application Services和Repositories都會開啟工作單元，也就是說，一次HTTP請求可能會多次開啟工作單元，導致過多地創建數據庫Session，甚至導致數據庫被鎖；2、即使某個接口不需要訪問數據庫，工作單元仍然會創建數據庫Session，浪費資源。正確的做法是在需要獲取數據庫Session的時候才進行創建。在下面的實現中，我們將在UnitOfWork實現一個GetOrCreateSession方法來獲取數據庫Session。該方法在第一次調用時創建一個數據庫Session並開啟事務，后續調用則返回前面已創建的數據庫Session。后面UnitOfWorkLocalDbSessionProvider將調用這個方法來獲取數據庫Session。

  public class UnitOfWork : UnitOfWorkBase, ITransientDependency
  {
      public ILocalDbSessionConfiguration DbSessionConfiguration { get; }
  
      private ISession _session;
  
      public UnitOfWork(
          IConnectionStringResolver connectionStringResolver,
          IUnitOfWorkDefaultOptions defaultOptions,
          IUnitOfWorkFilterExecuter filterExecuter,
          ILocalDbSessionConfiguration localDbSessionConfiguration)
          : base(connectionStringResolver, defaultOptions, filterExecuter)
      {
          DbSessionConfiguration = localDbSessionConfiguration;
      }
  
      public ISession GetOrCreateSession()
      {
          if (_session == null)
          {
              _session = DbSessionConfiguration.SessionFactory.OpenSession();
              _session.BeginTransaction();
          }
          return _session;
      }
  
      public override void SaveChanges()
      {
          _session?.Flush();
      }
  
      public override Task SaveChangesAsync()
      {
          // 我們不用異步Action，就不實現這個方法了。
          throw new NotImplementedException();
      }
  
      protected override void CompleteUow()
      {
          SaveChanges();
          _session?.Transaction?.Commit();
      }
  
      protected override Task CompleteUowAsync()
      {
          // 我們不用異步Action，就不實現這個方法了。
          throw new NotImplementedException();
      }
  
      protected override void DisposeUow()
      {
          _session?.Transaction?.Dispose();
          _session?.Dispose();
      }
  }
  
  internal static class UnitOfWorkExtensions
  {
      public static ISession GetSession(this IActiveUnitOfWork unitOfWork)
      {
          if (unitOfWork == null)
          {
              throw new ArgumentNullException(nameof(unitOfWork));
          }
  
          if (!(unitOfWork is UnitOfWork))
          {
              throw new ArgumentException("unitOfWork is not type of " + typeof(UnitOfWork).FullName, nameof(unitOfWork));
          }
  
          return (unitOfWork as UnitOfWork).GetOrCreateSession();
      }
  }
  

• UnitOfWorkLocalDbSessionProvider，單例。通過當前的工作單元來提供數據庫Session。

  public class UnitOfWorkLocalDbSessionProvider : ISessionProvider, ISingletonDependency
  {
      private readonly ICurrentUnitOfWorkProvider _unitOfWorkProvider;
  
      public UnitOfWorkLocalDbSessionProvider(ICurrentUnitOfWorkProvider currentUnitOfWorkProvider)
      {
          _unitOfWorkProvider = currentUnitOfWorkProvider;
      }
  
      public ISession Session => _unitOfWorkProvider.Current?.GetSession();
  }
  

最后，TweetRepository和TweetQueryService的構造函數用到了舊的LocalDbSessionProvider，這兩處也需要改一下：

public TweetRepository()
    : base(IocManager.Instance.Resolve<UnitOfWorkLocalDbSessionProvider>())
{ }

public TweetQueryService()
    : base(IocManager.Instance.Resolve<UnitOfWorkLocalDbSessionProvider>())
{ }

使用NHProfiler進行驗證

上面實現了工作單元並封裝了數據庫事務管理。我們需要有方法驗證數據庫訪問時確實開啟了事務。NHProfiler是一個能夠監視NHibernate生成的SQL語句的工具。我們將使用NHProfiler查看生成的SQL，確認實現了工作單元后確實開啟了事務管理。

NHProfiler由兩個部分組成：

1. 一個嵌入到我們應用的DLL。這個DLL會在NHibernate訪問數據庫時往本地socket發送生成的SQL語句。
2. 客戶端。這個客戶端通過socket接收上面所說的DLL發送的數據並展示。

接下來我們的程序需要做一些小改動。首先MyTweet.Web項目需要引用NHProfiler包里的HibernatingRhinos.Profiler.Appender.dll。或者從Nuget添加NHibernateProfiler.Appender包。如果你從NuGet添加的，則需要確認NuGet包的版本和客戶端的版本一致。

添加引用后，我們還需要在入口函數Application_Start加上HibernatingRhinos.Profiler.Appender.NHibernate.NHibernateProfiler.Initialize()這句語句來開啟NHProfiler的監聽：

protected override void Application_Start(object sender, EventArgs e)
{
    AreaRegistration.RegisterAllAreas();
    FilterConfig.RegisterGlobalFilters(GlobalFilters.Filters);
    RouteConfig.RegisterRoutes(RouteTable.Routes);
    BundleConfig.RegisterBundles(BundleTable.Bundles);

    HibernatingRhinos.Profiler.Appender.NHibernate.NHibernateProfiler.Initialize();

    IocManager.Instance.IocContainer.AddFacility<LoggingFacility>(
        f => f.UseAbpLog4Net().WithConfig("log4net.config"));

    base.Application_Start(sender, e);
}

現在我們啟動MyTweet.Web應用，然后打開NHProfiler客戶端。這時NHProfiler已經在監聽NHibernate生成的SQL了。到我們的應用新建一條tweet，再回到NHProfiler客戶端，可以看到，新建tweet的操作確實被事務包裹起來了。

總結

在本文中，我們自己繼承UnitOfWorkBase實現工作單元，使得整個框架更靈活，更容易擴展。在現有代碼上稍作修改，我們還可以支持多數據庫事務。