题外:在博文索引中暂时列出了开源的计划一览,虫子开源的目的是希望能有更多的交流,部分软件可能小得连开源协议的认证价值都没有。不管程序有多小多简单,用心把一个完整的设计思路、实现过程以及测试结果展现给大家。欢迎大牛拍砖,小牛问路。
虫子的博文索引 http://www.cnblogs.com/dubing/archive/2011/11/03/2234599.html
软件背景
拿本次高性能数据同步工具来说,目前还处于开发阶段,大概是1/4的样子。为了避免模糊,就先把这1/4分享给大家。
数据作为系统的核心价值,因为其流动性所以经常会有载体的变更。如何高性能、安全的将数据搬移是一个大家经常接触也一直在用的课题。如果只是sql to sql可能作为程序员而言,DBA更适合这个内容,例如dts导入等。但是更多的实际场景下,可能会有文件、服务、甚至其他类型的数据流来源。所以作为码农,我们不妨多了解一下这方面的内容。
设计思路
暂时开源程序中只做了sql to sql的一部分。直接就以这个开始来讲吧。
首先是入参和返参的设计
////// 入参接口 /// public interface IAOPParam { ////// 目标地址 /// string T_ConnectionString { get; } ////// 请求行数 /// long MaxSize { get; } ////// 表名 /// string TableName { get; } ////// 当前行数 /// long CurrentSize { get; } ////// 域名 /// string p_Domain { get; } ////// 断点文件地址 /// string p_InitPath { get; } ////// 断点时间 /// DateTime p_Previous { get; } ////// 是否结束 /// bool p_IsEnd { get; } ////// 排序方式 /// string SortName { get; set; } ////// 单次请求大小 /// long SingleSize { get; } ////// 排序主键 /// string Sortkey { get; } ////// 是否支持事务 /// bool IsTransaction { get; } ////// true为支持断点 发生断点或异常后程序终止 false为不支持断点 遇到断点或异常继续填充直到此次请求完成 /// bool IsBreakPoints { get; } ////// guid /// string T_Guid { get; } } ////// 对象处理返回的入参接口(泛型) /// public interface IAOPParam: IAOPParam { /// /// 泛型附加对象 /// T ParamAttachObjectEx { get; } }
这样设计的目的是考虑到服务器的内存与资源占用问题,如果数据来源的体积过大,我们将会对请求的来源进行分块处理。另外通过排序字段或者自定义的sql语句或者存储过程(暂未补充)可以对数据源进行高级过滤,断点续传的设计目前比较简单,web程序的话植入cookie、控制台或者cs程序通过文本媒介json格式来控制。
#region IAOPResult ////// 对象处理返回的结果接口 /// ////// 建议在代码调用返回值中都采用此类实例为返回值 public interface IAOPResult { ///
/// 一般ResultNo小于0表示异常,0表示成功,大于0表示其它一般提示信息 ////// 返回代码 /// int ResultNo { get; } ////// 对应的描述信息 /// string ResultDescription { get; } ////// 相应的附加信息 /// object ResultAttachObject { get; } ////// 内部AOPResult /// IAOPResult InnerAOPResult { get; } ////// 处理结果是否成功(ResultNo == 0) /// bool IsSuccess { get; } ////// 处理结果是否失败(ResultNo != 0 ) /// bool IsNotSuccess { get; } ////// 处理结果是否失败(ResultNo < 0 ) /// bool IsFailed { get; } ////// 已处理,但有不致命的错误(ResultNo > 0) /// bool IsPassedButFailed { get; } ////// 如果处理失败,则抛出异常 /// ///返回本身 IAOPResult ThrowErrorOnFailed(); } #endregion IAOPResult #region IAOPResult/// /// 对象处理返回的结果接口(泛型) /// public interface IAOPResult: IAOPResult { /// /// 泛型附加对象 /// T ResultAttachObjectEx { get; } } #endregion
返参的设计比较通用化,大家可以自己摸索下。自己也可以补充添加。
////// 异常模块异常,框架的基础异常类,所有的异常请从本类派生 /// [Serializable] public class BaseException : ApplicationException { ////// 构造函数 /// public BaseException() : this(0, null, null) { } ////// 构造函数 /// /// 异常消息 /// 内部异常 public BaseException(string message, Exception innerException) : this(0, message, innerException) { } ////// 构造函数 /// /// 异常消息 public BaseException(string message) : this(0, message) { } ////// 构造函数 /// /// 异常编号 /// 异常消息 public BaseException(int errorNo, string message) : this(errorNo, message, null) { } ////// 构造函数 /// /// 异常编号 /// 异常消息 /// 内部异常 public BaseException(int errorNo, string message, Exception innerException) : base(message, innerException) { this.errorNo = errorNo; } ////// 异常编号 /// protected int errorNo; ////// 异常编号 /// public int ErrorNo { get { return errorNo; } } ////// 查找原始的异常 /// /// 异常 ///原始的异常 public static Exception FindSourceException(Exception e) { Exception e1 = e; while (e1 != null) { e = e1; e1 = e1.InnerException; } return e; } ////// 从异常树种查找指定类型的异常 /// /// 异常 /// 期待的异常类型 ///所要求的异常,如果找不到,返回null public static Exception FindSourceException(Exception e, Type expectedExceptionType) { while (e != null) { if (e.GetType() == expectedExceptionType) { return e; } e = e.InnerException; } return null; } }
异常基类。
public class Log4N { public static void WarnLog(string msg) { string dateTimeStr = DateTime.Now.ToString(); log4net.LogManager.GetLogger("WarnLog").Warn(dateTimeStr + "$$" + msg + "\r\n----------------------------------------------------------------------------"); } public static void WarnLog(string msg, Exception ex) { string dateTimeStr = DateTime.Now.ToString(); log4net.LogManager.GetLogger("WarnLog").Warn(dateTimeStr + "$$" + msg+"\r\n----------------------------------------------------------------------------", ex); } public static void DebugLog(string msg) { string dateTimeStr = DateTime.Now.ToString(); log4net.LogManager.GetLogger("DebugLog").Debug(dateTimeStr + "$$" + msg + "\r\n----------------------------------------------------------------------------"); } public static void DebugLog(string msg, Exception ex) { string dateTimeStr = DateTime.Now.ToString(); log4net.LogManager.GetLogger("DebugLog").Debug(dateTimeStr + "$$" + msg + "\r\n----------------------------------------------------------------------------", ex); } public static void InfoLog(string msg) { string dateTimeStr = DateTime.Now.ToString(); log4net.LogManager.GetLogger("InfoLog").Info(dateTimeStr + "$$" + msg + "\r\n----------------------------------------------------------------------------"); } public static void InfoLog(string msg,IAOPParam app) { string dateTimeStr = DateTime.Now.ToString(); var s = new StringBuilder(); s.Append(dateTimeStr+"\r\n"); s.Append(msg + "\r\n"); s.AppendFormat("目标地址:" + app.T_ConnectionString + "\r\n"); s.AppendFormat("请求行数:" + app.MaxSize + "\r\n"); s.AppendFormat("当前行数:" + app.CurrentSize + "\r\n"); s.AppendFormat("域名信息:" + app.p_Domain + "\r\n"); s.AppendFormat("断点信息地址:" + app.p_InitPath + "\r\n"); s.AppendFormat("是否完成:" + app.p_IsEnd.ToString() + "\r\n"); s.AppendFormat("断点时间:" + app.p_Previous.ToString() + "\r\n"); s.AppendFormat("单次行数:" + app.SingleSize.ToString() + "\r\n"); s.AppendFormat("排序主键:" + app.Sortkey + "\r\n"); s.AppendFormat("排序方式:" + app.SortName + "\r\n"); s.AppendFormat("表名:" + app.TableName + "\r\n"); log4net.LogManager.GetLogger("InfoLog").Info("$$" + s + "\r\n----------------------------------------------------------------------------"); } public static void WarnLog(string msg, IAOPParam app) { string dateTimeStr = DateTime.Now.ToString(); var s = new StringBuilder(); s.Append(dateTimeStr+"\r\n"); s.Append(msg + "\r\n"); s.AppendFormat("目标地址:" + app.T_ConnectionString + "\r\n"); s.AppendFormat("请求行数:" + app.MaxSize + "\r\n"); s.AppendFormat("当前行数:" + app.CurrentSize + "\r\n"); s.AppendFormat("域名信息:" + app.p_Domain + "\r\n"); s.AppendFormat("断点信息地址:" + app.p_InitPath + "\r\n"); s.AppendFormat("是否完成:" + app.p_IsEnd.ToString() + "\r\n"); s.AppendFormat("断点时间:" + app.p_Previous.ToString() + "\r\n"); s.AppendFormat("单次行数:" + app.SingleSize.ToString() + "\r\n"); s.AppendFormat("排序主键:" + app.Sortkey + "\r\n"); s.AppendFormat("排序方式:" + app.SortName + "\r\n"); s.AppendFormat("表名:" + app.TableName + "\r\n"); log4net.LogManager.GetLogger("WarnLog").Info("$$" + s + "\r\n----------------------------------------------------------------------------"); } }
日志采取lognet 不赘述
public static class Singletonwhere T : class, new() { private static readonly object LockKey = new object(); public static T GetInstance() { return GetInstance(null); } public static T GetInstance(Func onCreateInstance) { if (_instance == null) { lock (LockKey) { if (_instance == null) { try { return _instance = onCreateInstance == null ? new T() : onCreateInstance(); } catch { _instance = default(T); } } } } return _instance; } private static T _instance; public static T GetInstance(object lockKey, T instance, Func onCreateInstance) { if (instance == null) { if (lockKey == null) lockKey = LockKey; lock (lockKey) { try { instance = onCreateInstance == null ? new T() : onCreateInstance(); } catch { instance = default(T); } } } return instance; } public static void ReleaseInstance() { lock (LockKey) { var id = _instance as IDisposable; if (id != null) id.Dispose(); _instance = default(T); } } public static void TakeAction(Func lockCondition, object lockObject, Action action) { if (lockCondition()) { lock (lockObject) { if (lockCondition()) { action(); } } } } }
单例通用类 关于作用可以参考虫子设计模式随笔中的相关博文
public class Status : IDisposable { private readonly HttpContext _mHttpContext; public enum CopyStatus { Initialization, Doing, Finished } public string MGuid; public DateTime MStartTime; public long MTotalSize; public long MCurrentSize; public CopyStatus Statusflag; public Status() { MGuid = Guid.NewGuid().ToString(); MStartTime = DateTime.Now; _mHttpContext = HttpContext.Current; Statusflag = CopyStatus.Initialization; MCurrentSize = 0; } public void Dispose() { if (_mHttpContext.Session[MGuid] != null) { _mHttpContext.Session.Remove(MGuid); } } }
状态类,通过这个类可以反映出当前数据同步的进度。
边缘化的准备工作大体如此,下面是主要的实现过程。过程中有几个注意点,同步读写还是异步读写、是否存在线程安全甚至进程的资源安全(例如我在读写前5000条的时候突然在另外一个客户端CRUD了N条数据),另外,我们读写的时候是用连接的方式还是使用非连接的方式,如何解决服务器端内存占用问题,如何实现excel、txt、sql、oracle等不同数据来源的多态性。
实现过程
这里就先介绍下已经解决的一些问题
public class AnalyseDataManager { public Status MStatus { get; set; } public static int SingleSize = 5000; public static int StatusSize = 1000; readonly Sqlhelper _sh = new Sqlhelper(); public AnalyseDataManager() { } public AnalyseDataManager(Status st) : this() { MStatus = st; } public IAsyncResult OutMethod(AopParam app) { MStatus.MTotalSize = app.MaxSize; var func = new Func(ServerMethod); return func.BeginInvoke(app, CallbackMethod, func); } /// /// 复制数据 /// ///是否成功 public bool ServerMethod(AopParam app) { try { _sh.App = app; if (_sh.OpenConn().IsSuccess) { while (app.MaxSize > MStatus.MCurrentSize) { app.CurrentSize = MStatus.MCurrentSize; if (!AsyncDataToServer(app) && app.IsBreakPoints) { break; } } } } catch (Exception ex) { Log4N.WarnLog("ServerMethod出错", ex); if (app.IsBreakPoints) { return false; } } finally { _sh.Dispose(); } return true; } private bool AsyncDataToServer(AopParam app) { Log4N.InfoLog(string.Format("数据同步开始\r\n来源数据{0}\r\n表的名字{1}\r\n一次性提交的行数{2}\r\n当前行数{3}", app.T_ConnectionString, app.TableName, app.MaxSize, app.CurrentSize)); using (var bcp = new SqlBulkCopy(_sh.TconnSql)) { MStatus.Statusflag = Status.CopyStatus.Doing; bcp.BatchSize = SingleSize; bcp.DestinationTableName = app.TableName; bcp.SqlRowsCopied += OnSqlRowsCopied; bcp.NotifyAfter = StatusSize; try { bcp.WriteToServer(_sh.GetDtResultImp()); } catch (Exception ex) { Log4N.WarnLog("AsyncDataToServer出错", ex); return false; } finally { _sh.IreaderSql.Close(); } return true; } } private void OnSqlRowsCopied(object sender, SqlRowsCopiedEventArgs e) { Thread.Sleep(1000); MStatus.MCurrentSize += StatusSize; } public void CallbackMethod(IAsyncResult ar) { var caller = (Func)ar.AsyncState; if (caller.EndInvoke(ar)) { MStatus.Statusflag = Status.CopyStatus.Finished; } } }
Microsoft SQL Server 提供一个称为 bcp 的流行的命令提示符实用工具,用于将数据从一个表移动到另一个表(表既可以在同一个服务器上,也可以在不同服务器上)。SqlBulkCopy 类允许编写提供类似功能的托管代码解决方案。还有其他将数据加载到 SQL Server 表的方法(例如 INSERT 语句),但相比之下 SqlBulkCopy 提供明显的性能优势。使用 SqlBulkCopy 类只能向 SQL Server 表写入数据。但是,数据源不限于 SQL Server;可以使用任何数据源,只要数据可加载到 DataTable 实例或可使用 IDataReader 实例读取数据。其中 SqlRowsCopied 在每次处理完 NotifyAfter 属性指定的行数时发生。
ServerMethod为主方法提供单次客户端请求的逻辑。
OutMethod对外开放以bpm异步编程模型形式进行处理、sqlhelper之所以不设计成单列,为了保证可以多个客户端请求状态不干扰。
public class Sqlhelper : IDisposable { private readonly string _sqlconn = ConfigurationSettings.AppSettings["BaseConn"]; public bool IblnTransBegin { get; set; } public SqlTransaction ItransSql { get; set; } public SqlConnection IconnSql { get; set; } public SqlConnection TconnSql { get; set; } public SqlDataReader IreaderSql { get; set; } public IAOPParam App { get; set; } public DataTable GetDtResult(string sqlcommand) { var ds = new DataSet(); var da = new SqlDataAdapter(sqlcommand, new SqlConnection(_sqlconn)); da.Fill(ds); if (ds.Tables[0] != null) { return ds.Tables[0]; } return null; } public DataTable GetDtResult() { //string sqlstr = string.Format("Select Top {0} * From {1} Where {2} not in (select Top {4} {2} From {1} order by {2} {3} ) order by {2} {3} ", app.SingleSize.ToString(), app.TableName, app.Sortkey, app.SortName, app.CurrentSize.ToString()); string sqlstr = GetCommandByApp(); var ds = new DataSet(); var da = new SqlDataAdapter(sqlstr, new SqlConnection(_sqlconn)); da.Fill(ds); if (ds.Tables[0] != null) { return ds.Tables[0]; } return null; } public SqlDataReader GetDtResultImp() { var sqlstr = GetCommandByApp(); var command = new SqlCommand( sqlstr, IconnSql); IreaderSql = command.ExecuteReader(); return IreaderSql; } public IAOPResult OpenConn() { var ar = new AOPResult(0); IconnSql = new SqlConnection(_sqlconn); TconnSql = new SqlConnection(App.T_ConnectionString); try { IconnSql.Open(); TconnSql.Open(); } catch (SqlException ex) { ar.ResultNo = 1; Log4N.InfoLog(string.Format("OpenConn失败,详细消息为{0},源表", ex.Message), App); } return ar; } public IAOPResult CloseConn() { var ar = new AOPResult(0); try { IconnSql.Close(); TconnSql.Close(); } catch (SqlException ex) { ar.ResultNo = 1; Log4N.InfoLog(string.Format("CloseConn失败,详细消息为{0},源表", ex.Message), App); } return ar; } public IAOPResult BeginTran() { ItransSql = IconnSql.BeginTransaction(); return null; } public void Dispose() { CloseConn(); } public string GetCommandByApp() { string sqlstr = string.Empty; if(App.CurrentSize == 0) { switch (App.SortName.ToLower()) { case "asc": sqlstr = string.Format("Select Top {0} * From {1} order by {2} asc", App.SingleSize.ToString(), App.TableName, App.Sortkey); break; case "desc": sqlstr = string.Format("Select Top {0} * From {1} order by {2} desc", App.SingleSize.ToString(), App.TableName, App.Sortkey); break; } } else { switch (App.SortName.ToLower()) { case "asc": sqlstr = string.Format("Select Top {0} * From {1} Where {2} >(select max ({2}) From (select Top {3} {2} From {1} order by {2} asc ) as temp_chongzi) order by {2} asc", App.SingleSize.ToString(), App.TableName, App.Sortkey, App.CurrentSize.ToString()); break; case "desc": sqlstr = string.Format("Select Top {0} * From {1} Where {2} <(select min ({2}) From (select Top {3} {2} From {1}) order by {2} desc )as temp_chongzi) order by {2} desc", App.SingleSize.ToString(), App.TableName, App.Sortkey, App.CurrentSize.ToString()); break; } } return sqlstr; }
数据库访问层中首先是一个类似分页sql的设计,来优化单次请求的效率。bcp的来源可以选择连接式的SqlDataReader 或者非连接式的Dataset,2者各有优缺。前者需要打开SqlConnection,但是是逐条读取,后者非连接但是占用内存大。至于具体的性能比,虫子在下一章节再和大家讨论。至于源程序目前还是草稿版,很多功能还未实现,细节处理也不够细腻,因为异步目前只设置了一个线程,还未涉及到并行框架,性能方面还有相当大的提高空间。先放出来让大家讨论,细节方面可以暂时先略过,大家可以说说在设计方面如何才能更高效、稳定。
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