.net core實踐系列之短信服務-Sikiro.SMS.Job服務的實現

前言

本篇會繼續講解Sikiro.SMS.Job服務的實現，在我寫第一篇的時候，我就發現我當時設計的架構里Sikiro.SMS.Job這個可以選擇不需要，而使用MQ代替。但是為了說明調度任務使用實現也堅持寫了下。后面會一篇針對架構、實現優化的講解。

源碼地址：https://github.com/SkyChenSky/Sikiro.SMS

Quartz的簡介

Quartz.NET是一款功能齊全的開源作業調度框架，小至的應用程序，大到企業系統都可以適用。Quartz是作者James House用JAVA語言編寫的，而Quartz.NET是從Quartz移植過來的C#版本。

Quartz.Net的作用

• Quartz.Net是多線程的，允許多個JOB同時執行。
• Quartz.Net可以進行持久化，結合管理后台可以進行可視化的監控
• Quartz.Net提供API進行遠程操控，結合管理后台可以進行運維管理

在一般企業，可以利用Quartz.Net框架做各種的定時任務，例如，數據遷移、跑報表等等。

Cron表達式

字段名	是否必填	值范圍	特殊字符
Seconds	YES	0-59	, - * /
Minutes	YES	0-59	, - * /
Hours	YES	0-23	, - * /
Day of month	YES	1-31	, - * ? / L W
Month	YES	1-12 or JAN-DEC	, - * /
Day of week	YES	1-7 or SUN-SAT	, - * ? / L #
Year	NO	empty, 1970-2099	, - * /

缺點

Quartz.Net的缺點很明顯，沒有自帶的管理后台，而同款的Hangfir調度任務框架則會有更加良好的易用性。但是在Github上有不少人開源了Quartz.Net的管理后台，對此作為了彌補。

其他

其他Quartz.Net的信息可以看我之前記錄的一篇文章《Quartz.NET的使用（附源碼）》

Quartz.Net DEMO:https://github.com/SkyChenSky/QuartzDotNetDemo.git

業務流程

從MongoDB持久化的數據，查詢出狀態為待處理並且定時時間小於當前時間的數據。通過Mongo驅動提供的FindOneAndUpdate對文檔進行原子性操作（更新中間狀態並查詢出剛更新的文檔）。如果有數據則發送到MQ，由Sikiro.SMS.Bus進行訂閱發送，因為本次有數據，我認為可能還會有其他需要發送的數據，因此立刻調用JOB自身方法，進行下一條需要處理的數據進行發送。如果此次JOB的執行並沒有數據，那么認為接下來一段時間沒有需要處理的數據，這次調度結束。

TimeSendSms示例

public class TimeSendSms : BaseJob
    {
        private readonly SmsService _smsService;
        private readonly IBus _bus;

        public TimeSendSms(SmsService smsService, IBus bus)
        {
            _smsService = smsService;
            _bus = bus;
        }

        protected override void ExecuteBusiness()
        {
            _smsService.GetToBeSend();

            if (_smsService.Sms != null)
                _bus.Publish(_smsService.Sms.MapTo<SmsModel, SmsQueueModel>());

            _smsService.ContinueDo(ExecuteBusiness);
        }

        protected override void OnException()
        {
            _smsService.RollBack();
        }
    }

模板模式

Job的輪詢處理流程基本相似，查詢出需要執行數據-遍歷業務處理-如果有異常則特殊處理，因此針對類似流程相同，但是實現有差異的程序，我們可以使用模板模式。

 public abstract class BaseJob : IJob
    {
        private void OnException(Action action)
        {
            try
            {
                action();
            }
            catch (Exception e)
            {
                e.WriteToFile();
                OnException();
            }
        }

        public Task Execute(IJobExecutionContext context)
        {
            OnException(ExecuteBusiness);

            return null;
        }

        protected virtual void OnException()
        {

        }

        protected abstract void ExecuteBusiness();
    }

 

Mongo的原子性

原子性

原子是物理概念，指的是指化學反應不可再分的基本微粒。而計算機領域的原子性強調的對象是操作（指令、事務）。我們所說的指令組是原子操作，意思要么一起成功，要么一起失敗。不允許2個指令里，一個成功一個失敗的情況存在。

MongoDB 原子操作

MongoDB的原子操作就是要么這個文檔完整的保存到Mongodb，要么沒有保存到Mongodb，不會出現查詢到的文檔沒有保存完整的情況。

MongoDB的文檔的保存，修改，刪除等操作都是原子性，除此之外還提供了FindOneAndDelete、FindOneAndUpdate、FindOneAndReplace等原子操作。

以FindOneAndUpdate為例，對某文檔FindOneAndUpdate，可以文檔B進行Update操作完成后返回出文檔B的結果，根據參數返回結果是更新前還是更新后（一般我們需要更新后）。

而這FindOneAndUpdate的操作對於我們更新到中間狀態的非常實用：

• 避免進行Update后無法良好的查詢到剛Update的文檔
• 避免應用集群部署時批量更新后，無法良好分配任務
• 批量更新多個文檔需要isolated標識隔離，全局鎖在大並發情況下性能並不樂觀

雖然以上可以通過更新時標識版本號進行解決，這無疑增加實現難度。

MongoDB鎖機制

Mongodb並發操作又讀寫鎖來進行控制。

簡單來說

當進行讀操作的時候會加讀鎖，這個時候其他讀操作可以也獲得讀鎖，但是不能加寫鎖，也就是說不能進行寫操作。

當進行寫操作的時候會加寫鎖，這個時候其他操作無法加任何鎖，也就是說不能進行其他的讀操作和寫操作。

多個JOB的並發性

綜上所述，落實到我們應用場景，在部署多個調度任務服務，或者JOB多個線程去跑時，我們可以使用FindOneAndUpdate，每個調度任務每次只處理一個文檔，Update操作的時候會進行寫鎖阻塞其他進程（進程）的寫操作。那么就可以保證每個調度任務都可以只處理唯一一個有效的文檔，避免重復處理。

下面是我的Sikiro.Nosql.Mongo的FindOneAndUpdate封裝示例，因為Update字段的不友好，所以我封裝了一下Lambda表達式，ReturnDocument = ReturnDocument.After標識響應數據是更新前還是更新后的文檔。

public T GetAndUpdate<T>(string database, string collection, Expression<Func<T, bool>> predicate, Expression<Func<T, T>> updateExpression)
        {
            var db = _mongoClient.GetDatabase(database);
            var col = db.GetCollection<T>(collection);

            var updateDefinitionList = MongoExpression<T>.GetUpdateDefinition(updateExpression);

            var updateDefinitionBuilder = new UpdateDefinitionBuilder<T>().Combine(updateDefinitionList);

            return col.FindOneAndUpdate(predicate, updateDefinitionBuilder, new FindOneAndUpdateOptions<T, T>
            {
                ReturnDocument = ReturnDocument.After
            });

SQL Server的UpdateSelect

SQL Server的操作也具有上述FindOneAndUpdate的功能，我們公司成他為UpdateSelect，下面是示例代碼：

UPDATE TOP ( 100 )
        SYS_USER WITH ( UPDLOCK, READPAST )
SET     USER_STATUS = 1
OUTPUT  INSERTED.[USER_NAME] ,
        INSERTED.SYS_USERID ,
        INSERTED.EMAIL
FROM    SYS_USER
WHERE   CREATE_DATETIME < '2018-09-13'
        AND USER_STATUS = 2;

結尾

本篇介紹了調度任務結合MongoDB原子操作的使用，使得調度任務服務可以具有良好的伸縮性。如果有任何建議與問題可以在下方評論反饋給我。