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【架构之路(分布式三部曲)】--WS+MQ+WCF+EF(Code First)

时间:2015-05-07 00:55:14      阅读:127      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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前言


       有段时间没有更新博文了,一直在忙工作很少有时间静下心来继续研究点东西,说来也惭愧,归咎原因最主要的还是因为懒惰。空想也是不管用的,有时候很多想法被扼杀到了摇篮里,还没开始做就放弃了,这是多数人会有的恶习,世界上最不缺少的就是空想家,而是实践者,有句俗话说的好不怕千招会,只怕一招绝,能踏踏实实做好一件事的人才是人生的赢家。另外在平时也有研究过很多有趣的技术,但往往是没有研究到最后,只是研究了如何使用它,然后想要写成文章就是很危险的事情,如果对某项技术研究的并不通透,这时候发表见解的话这样只会害人,不会帮助人,要知道一知半解最后害的会是自己。


一、架构浅析


      上文是写给自己的因为发现自己最近有懒惰的恶习,所以做一下小小的检讨,好了言归正传。上文讨论了在分布式开发时会用的基本的技术,其中包括微软的WCF、Windows Service、Message Queue等,其中的Message Queue主要是讨论了微软的MQ,因为笔者现在是一名.net的程序猿,所以从最基本的微软MQ开始详细讨论了MQ的使用方法。在有了前几篇的技术基础之后就可以来看这篇文章了。
该篇文章将会使用前几篇文章讨论到的技术来搭一套小的框架,主要是实现Application(电脑或者移动端)和Web Service之间互相的通信,中间的消息中介服务使用上文讨论到的MQ来实现,具体的架构如下图所示:
技术分享
 
          关于上图的实现,本例中的Application只是使用了Computer端的WPF来做的一个小的应用,消息队列方是使用微软的Message Queue来开发,Server Service开发的是Windows Service,远程端的Web Service使用WCF来做的开发。具体开发的代码将会在下文中详细讨论。
         Note:这种架构下近端的实体、远程端的实体、WebService的实体以及数据契约的结构必须保持一致,这样在开发时可以避免写很多转换的中间代码。

二、架构代码


  2.1 近端App


        应用程序端做的是简单的WPF应用程序,模拟了近端应用程序在执行完成后发送的消息信息到消息队列中,本例中的消息队列存储的是xml格式的对象信息,所以在发送消息对象时需要首先指定消息队列中信息的存储方式,具体的模拟代码如下:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Net.Security;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Messaging;
using System.Xml.Serialization;

namespace MQSend
{
    public class SendMQ
    {
        public void Send()
        {
            MessageQueue mq = null;
            if (!MessageQueue.Exists(".\\private$\\MSMQ"))
            {
                mq = MessageQueue.Create(".\\private$\\MSMQ");
            }
            else
            {
                mq = new MessageQueue(".\\private$\\MSMQ");
            }
            mq.Formatter = new XmlMessageFormatter(new Type[] { typeof(Student),typeof(Teacher) });

            for (int i = 0; i < 6; i++)
            {
                mq.Send(new Student(){Id =i,Age = "13",Name = "张三"+i.ToString(),
                                      Teachers = new List<Teacher>()
                                      {
                                          new Teacher() { Id = 2, 
                                              Name = "李老师"+i.ToString() }
                                      }
                });
            }
            mq.Close();
        }
    }

    [Serializable]
    public class Student
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public string Age { get; set; }
        public List<Teacher> Teachers { get; set; } 

    }
    [Serializable]
    public class Teacher
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public List<Student> Students { get; set; }
    }

}

        Note:上面的代码实体对象Student和Teacher存在多对多的关系,这种关系在序列化时往往会出现循环引用的问题,因为序列化实际上是一种属性的遍历,会沿着对象一直向下循环序列化,所以在编程的时候一定要注意循环应用的
问题。
        Note:另外在引用属性集合时不要声明接口类型的集合,因为在发送消息队列进行序列化时不允许声明接口类型的集合,否则会发生类似于“XX是接口,因此无法将其序列化。”的问题。
        运行该应用程序后,消息会被发送到本机的消息队列中,具体的消息示意图如下:

技术分享

   2.2 远程端Server Service


        远程端的Service本例开发的是Windows的服务,因为服务自开机之后可以时刻的在运行,也就是说可以时刻的获取消息队列中的消息,然后调用远程端的Web Service对消息进行处理。由于近端的消息发送的内容是xml序列化后的对象,所以在远程端server在操作消息对象时需要将对象首先反序列化为Service的实体对象(这里的实体对象是指Web Service的实体对象),然后对实体对象做所有的操作。

        另外在开发Service的时候最好中间可以记录Service的运行过程,也就是将Service的运行过程记录到日志文件中,因为Service在运行过程中很容易出现问题,在出现问题时将问题的内容记录到日志文件中,这样能够较快的找到并修复问题。

        每个Service都会有很多事件,其中使用最多的就是Service的开启事件OnStart和结束事件OnStop,该例中在这两个事件中分别添加了日志记录的功能,也就是在服务开启和关闭时都会将服务的运行状况写入日志。另外在该服务中添加了一个Timer控件,该控件的Interval时间设置为1000ms,这样可以实时的请求消息,然后对消息做操作,并保存日志信息。
         项目结构如下图所示,项目中添加了系统的WebService,并为该WebService添加了具体的代理类MQServiceClient以及工具类FileOperate。

技术分享

          Service的具体代码如下所示:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Diagnostics;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Messaging;
using System.ServiceModel;
using System.ServiceProcess;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using DistributeService.MQService;

namespace DistributeService
{
    public partial class Service1 : ServiceBase
    {
        public Service1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private ServiceHost host;
        private FileOperate fileOperate
        {
            get
            {
                return FileOperate.GetFileOperate();
            }
        }

        protected override void OnStart(string[] args)
        {
            try
            {
                var str = "▌▌▌▌▌▌▌MQService start at " + DateTime.Now.ToString() + "▌▌▌▌▌▌▌\r\n";
                fileOperate.WriteText(str, fileOperate.FileS);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                fileOperate.WriteText(ex.Message, fileOperate.FileS);
                throw;
            }
            
        }

        protected override void OnStop()
        {
            Thread.Sleep(30000);
            var str = "▌▌▌▌▌▌▌MQService stop at " + DateTime.Now.ToString() + "▌▌▌▌▌▌▌\r\n"; ;
            fileOperate.WriteText(str,fileOperate.FileS);

            if (this.host!=null)
            {
                this.host.Close();
            }
        }

        private void timer1_Elapsed(object sender, System.Timers.ElapsedEventArgs e)
        {
            MessageQueue mq = null;
            if (MessageQueue.Exists(".\\private$\\MSMQ"))
            {
                mq = new MessageQueue(".\\private$\\MSMQ");
                try
                {
                    mq.Formatter = new XmlMessageFormatter(new Type[] {typeof (Student)});
                    var me = mq.Receive();
                    var stu = me.Body;

                    fileOperate.WriteText(stu.ToString() + "\r\n", fileOperate.FileM);

                    var client = new MQHandlerClient();//.GetMqHandlerService();
                    client.Add((Student) stu);
                    client.Close();
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    fileOperate.WriteText(ex.ToString() + "\r\n", fileOperate.FileM);
                    throw;
                }
                finally
                {
                    mq.Close();
                }

            }
            
        }
    }
}

      其中的WebSerivceClient的代码如下所示:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Management.Instrumentation;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using DistributeService.MQService;

namespace DistributeService
{
    public class MQServiceClient
    {
        private static MQHandlerClient instance;
        private static object _object = new object();

        private MQServiceClient()
        {
        }

        public static MQHandlerClient GetMqHandlerService()
        {
            if (instance == null)
            {
                lock (_object)
                {
                    if (instance==null)
                    {
                        instance=new MQHandlerClient();
                    }
                }
            }

            return instance;
        }

        ~MQServiceClient()
        {
            if (instance!=null)
            {
                instance.Close();
                instance.Abort();
            }
        }
    }
}

         Note:这里的代码主要是做的消息处理,但是往往会出现错误,所以要记录运行日志,推荐使用开源的log4net或者Nlog,但是本例中是自己将堆栈信息写入到文本文件当中,可以方便查看。


   2.3 远程端Web Service

         远程端Web Service公开了对消息的处理接口,主要是做的DB的增删改查的操作。该例的Web Service使用的是WCF来开发的,后台使用了EF 的Code First作为系统的ORM框架,并使用FluentAPI来搭建了系统的映射部分,系统对外公布了数据库的增删改查接口,具体的结构图如下所示:

技术分享
         整个远程端的Web Service为其它端提供了数据的操作,其中的WCF在部署到host后对外公开对数据库的CRUD操作接口,向下的DAL层封装了数据库的上下文(DbContext)以及数据库的表实体,DAL层实体对象到数据库的映射规则被封装到了Mapping层中,该层的映射使用的是FluentAPI来实现的,最终对数据库的操作是EF框架做的操作。接下来将会展示下几个主要层的代码。

    2.3.1  WCF层增删改查

        下面的代码是使用WCF来开发的Service,该Service在创建客户端对象时会同时创建数据库的一个上下文对象,最后将数据同步到Context中,由EF管理并同步到DB中。

using System;
using System.Collections.Generic;
using DAL;
using Entitys;

namespace DistributeWCF
{
    // NOTE: You can use the "Rename" command on the "Refactor" menu to change the class name "MQHandler" in code, svc and config file together.
    // NOTE: In order to launch WCF Test Client for testing this service, please select MQHandler.svc or MQHandler.svc.cs at the Solution Explorer and start debugging.
    public class MQHandler: IMQHandler
    {
        private TestContext context;
        public MQHandler()
        {
            this.context=new TestContext();
        }

        public bool Add(Student stu)
        {
            this.context.Students.Add(new Entitys.Student(){Name = stu.Name,Teachers = new List<Entitys.Teacher>()});
            this.context.SaveChanges();
            return true;
        }

        public bool Delete(int stuId)
        {
            var stu = this.context.Students.Find(new {stuId});
            this.context.Students.Remove(stu);
            this.context.SaveChanges();
            return true;
        }

        public bool Update(Student stu) { return true; }

        public List<Student> FindAll()
        {
            var lists = this.context.Students.SqlQuery("select * from student");
            var liststu = new List<Student>();
            foreach (var student in lists)
            {
                var stu = new Student();
                stu.StudentId = student.Id;
                stu.Name = student.Name;
                stu.Sex = student.Age;
                stu.Teachers = new List<Teacher>();
                foreach (var teacher in student.Teachers)
                {
                    stu.Teachers.Add(new Teacher()
                    {
                        Id = teacher.Id,
                        Name = teacher.Name,
                    });
                }
            }
            return liststu;
        }
    }

    
}

    2.3.2 Fluent API的Mapping映射代码

        该例使用的是Fluent API来做的映射,因为这种映射在修改时会非常的方便,并且在开发时控制对象关系编译的过程,所以使用此种方法映射功能,该种映射非常的简单,只要熟悉映射的规则就可以很容易操作。如下代码演示了该例中学生和老师的多对多关系之间的映射。
        对应的Teacher的Entity以及Mapping代码如下:

using System.Data.Entity.ModelConfiguration;
using Entitys;
namespace Mapping
{
    public class TeacherMapping:EntityTypeConfiguration<Teacher>
    {
        public TeacherMapping()
        {
            this.ToTable("Teacher");
            this.HasKey(x => x.Id);
            this.Property(x => x.Id).HasColumnName("Id");
            this.Property(x => x.Name);
            this.HasMany(x=>x.Students)
                .WithMany(x=>x.Teachers)
                .Map(x => x.ToTable("StuTeahcer").MapLeftKey("TeacherId")
                    .MapRightKey("StudentId")
                    );
        }
    }

	public class Teacher
	{
	    public int Id { get; set; }
	    public string Name { get; set; }
	    public IList<Student> Students { get; set; } 
	}
	
}

    对应的StudentEntity以及Mapping代码如下:

using System.ComponentModel.DataAnnotations.Schema;
using System.Data.Entity.ModelConfiguration;
using Entitys;
namespace Mapping
{
    public class StudentMapping:EntityTypeConfiguration<Student>
    {
        public StudentMapping()
        {
            this.ToTable("Student");
            this.HasKey(x => x.Id);
            this.Property(x => x.Id)
                .HasColumnName("Id")
                .HasDatabaseGeneratedOption(DatabaseGeneratedOption.Identity)
                .HasColumnType("int");
            this.Property(x => x.Name);
            this.Property(x => x.Age);
        }
    }

	public class Student
	{
	    public int Id { get; set; }
	    public string Name { get; set; }
	    public string Age { get; set; }
	    public IList<Teacher> Teachers { get; set; } 
	}
	
}

        Note:EF的实体到对象的映射有多种方式,最常用的是DataAnnotations数据注解以及Fluent API两种方式来编写映射。该例中的学生和老师属于多对多的关系,在使用Fluent API添加映射的时候只需要在对象的一端添加相互之间的多对多关系,因为此种关系要生成中间表所以要使用ToTable来指定中间表的表明,以及使用MapLeftKey和MapRightKey指定表的主键。
        上面的代码就是远程端的主要代码,在运行代码后会在数据库中添加对应的表结构,开发时很简单,生成的数据库的表结构如下图所示:
技术分享

结语


        因为本文只是提出了一种分布式开发的方法,这种方法需要在项目中接受考验才能评价架构的好坏,另外在开发时还需要做严格的管理,并统一编码规范和验收标准,还有很多需要注意的地方,本文提出的内容不一定全部正确,但是经过了笔者的测试,有什么问题还请留言一块探讨。

【架构之路(分布式三部曲)】--WS+MQ+WCF+EF(Code First)

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原文地址:http://blog.csdn.net/zhang_xinxiu/article/details/45511731

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