.NET 6 在小並發下如何生成唯一單據號

本文轉載自查看原文 2021-12-14 10:07 682 C#基礎

　　一、場景介紹

小並發下要解決生成單據號的問題，會碰到哪些問題呢？，接下來讓我們一探究竟【這是小並發的解決方案，大家有更好的做好可以一起討論分享】。

之所以叫小並發：是因為確實是小並發場景的應用模式，一般針對企業的內部系統，比如工廠里面的WMS，MES，QMS需要單據號生成的系統。

單據號的一般組成：業務類型+YYYYMMDD+流水號【五位】，每天重新從1開始。

根據單據號的組成規則，一般數據庫表設計如下：

1、業務類型和YYYYMMDD 統一稱為前綴 prefix，存到我們數據庫中。

2、另外一個當前值表達的是當前序號已經到多少了。

並且一般會根據Prefix和一些其他業務字段組成，建立一個唯一索引，避免插入重復數據。

大概表的設計如下（部分邏輯）：

create table SFC_BARCODE_SEQUENCE
(
  id                VARCHAR2(36 CHAR) default sys_guid() not null,
  datetime_created  DATE default sysdate not null,
  user_created      VARCHAR2(80 CHAR) default 'SYS' not null,
  datetime_modified DATE,
  user_modified     VARCHAR2(80 CHAR),
  state             CHAR(1) default 'A' not null,
  enterprise_id     VARCHAR2(36 CHAR) default '*' not null,
  org_id            VARCHAR2(36 CHAR) not null,
  barcode_category  VARCHAR2(80 CHAR) not null,
  prefix VARCHAR2(80 CHAR) not null, --前綴
  current_value NUMBER(22) not null, --當前序號  
  barcode_rule      VARCHAR2(80 CHAR) not null
)

--創建一個唯一索引，建這個唯一索引是避免在高並發場景下，插入重復數據。
create unique index IX_SFC_BARCODE_SEQUENCE on SFC_BARCODE_SEQUENCE (ENTERPRISE_ID, ORG_ID, BARCODE_CATEGORY, PREFIX)
  tablespace WMSD
  pctfree 10
  initrans 2
  maxtrans 255
  storage
  (
    initial 64K
    next 1M
    minextents 1
    maxextents unlimited
  );

接着我們就開始根據業務邏輯寫一個生成單號的邏輯，如下所示：

  public static string GenerateBillNo(string billTypeCode, string OrgId, string EnterpriseId, string CurrentUserName)
        {
            using (var db = DbContext.GetInstance())
            {
                DateTime dbTime = DateTime.Now;
                var prefix = billTypeCode + DateTime.Now.ToString("yyyyMMdd");
                string barcodeCategory = billTypeCode + "TEST_BILL_CATEGORY";

                string newBillNo = prefix + "0001";
                //當前序號
                var currentSeq = db.Queryable<SFC_BARCODE_SEQUENCE>()
                    .Where(x => x.BARCODE_CATEGORY == barcodeCategory && x.PREFIX == prefix)
                    .Where(x => x.STATE == "A" && x.ORG_ID == OrgId && x.ENTERPRISE_ID == EnterpriseId)
                    .ToList()
                    .FirstOrDefault();
                if (currentSeq == null)
                {
                    SFC_BARCODE_SEQUENCE model = new SFC_BARCODE_SEQUENCE();
                    model.ID = Guid.NewGuid().ToString("N").ToUpper();
                    model.DATETIME_CREATED = dbTime;
                    model.USER_CREATED = CurrentUserName;
                    model.STATE = "A";
                    model.ORG_ID = OrgId;
                    model.ENTERPRISE_ID = EnterpriseId;
                    model.BARCODE_CATEGORY = barcodeCategory;
                    model.PREFIX = prefix;
                    model.CURRENT_VALUE = 1;
                    model.BARCODE_RULE = $"檢驗單據類型（{billTypeCode}） + 年月日(yyyyMMdd) + 4位流水";

                    db.Insertable(model).ExecuteCommand();
                }
                else
                {
                    db.Updateable<SFC_BARCODE_SEQUENCE>()
                        .Where(x => x.ID == currentSeq.ID)
                        .SetColumns(t => new SFC_BARCODE_SEQUENCE()
                        {
                            USER_MODIFIED = CurrentUserName,
                            DATETIME_MODIFIED = dbTime,
                            CURRENT_VALUE = (currentSeq.CURRENT_VALUE + 1)
                        }).ExecuteCommand();

                    newBillNo = prefix + (currentSeq.CURRENT_VALUE + 1).ToString().PadLeft(4, '0');
                }
                return newBillNo;
            }
        }

　　上面這種方式，存在的問題：高並發下，容易產生重復單號等問題，如下分析

這是我們認為模擬50個並發進行操作，會導致重復單據數據產生。

現在代碼存了重復數據產生，也有以下的問題點：

問題一、多個並發同時過來的時候，開啟數據庫連接池很慢，這一步需要對數據庫連接池進行調優設置，並且還要配上連接預熱的功能【這里不展開講】

問題二、高並發插入的時候，在數據庫層面設置唯一索引，但是也不能讓報異常了就把當前線程給拒絕了【某個線程插入報異常，說明有線程插入成功了，這個時候，應該要接着走下面的更新單號的邏輯】

問題三、更新單號的時候，重復覆蓋的問題，導致獲取到重復單號。

下面說說具體的解決方案

　　二、各種實現方式

　　基礎工作

1、數據庫連接池預熱

之所以要建立數據庫連接池預熱是因為在高並發的情況下，很多建立連接這個操作都會非常耗時，所以先預熱數據庫連接池，在高並發情況下，只需要去數據庫連接池獲取連接即可，而不需要重新連接，連接池里的連接也不是越多好，連接越多就要頻繁的進行線程切換，對性能也不好。

連接池預熱的簡單代碼【獲取一下數據庫的最新時間等方式，可用開啟獨立的定時任務來干這事情，數據庫連接池要多少連接，要根據服務器的CPU核數等有關】

//這個連接池里面的連接數量，可以通過數據庫連接字符串的連接參數進行設置。

        //Console.WriteLine("連接池預熱開始");
        //for (var i = 0; i < ThreadCount; i++)
        //{
        //    BarcodeProvider.GetDbNow();
        //}
        //Console.WriteLine("連接池預熱結束");

　　2、高並發插入的時候【因為我們單號是按天開始，每天都要重新從1開始，而不是序列號一直累積的那種，所以每天剛剛開始的時候，都要進行一次插入操作】，也有一個比較巧的設計思路，如下所示：