《解剖PetShop》系列之 一:系统架构设计 二:数据访问层之数据库访问设计 三:数据访问层之消息处理

《解剖PetShop》系列之一 系统架构设计

前言: PetShop是一个范例,微软用它来展示.Net企业系统开发的能力。业界有许多.Net与J2EE之争,许多数据是从微软的 PetShop和Sun的PetStore而来。这种争论不可避免带有浓厚的商业色彩,对于我们开发人员而言,没有必要过多关注。然而PetShop随着 版本的不断更新,至现在基于.Net 2.0的PetShop4.0为止,整个设计逐渐变得成熟而优雅,却又很多可以借鉴之处。PetShop是一个小型的项目,系统架构与代码都比较简单,却 也凸现了许多颇有价值的设计与开发理念。本系列试图对PetShop作一个全方位的解剖,依据的代码是PetShop4.0,可以从链接 http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/dnbda/html/bdasamppet4.asp 中获得。
一、PetShop的系统架构设计
在软件体系架构设计中,分层式结构是最常见,也是最重要的一种结构。微软推荐的分层式结构一般分为三层,从下至上分别为:数据访问层、业务逻辑层(又或成为领域层)、表示层,如图所示:


图一:三层的分层式结构

数据访问层:有时候也称为是持久层,其功能主要是负责数据库的访问。简单的说法就是实现对数据表的Select,Insert,Update, Delete的操作。如果要加入ORM的元素,那么就会包括对象和数据表之间的mapping,以及对象实体的持久化。在PetShop的数据访问层中, 并没有使用ORM,从而导致了代码量的增加,可以看作是整个设计实现中的一大败笔。
业务逻辑层:是整个系统的核心,它与这个系统的业务(领域)有关。以PetShop为例,业务逻辑层的相关设计,均和网上宠物店特有的逻辑相关,例如查询宠物,下订单,添加宠物到购物车等等。如果涉及到数据库的访问,则调用数据访问层。
表示层:是系统的UI部分,负责使用者与整个系统的交互。在这一层中,理想的状态是不应包括系统的业务逻辑。表示层中的逻辑代码,仅与界面元素有关。在PetShop中,是利用ASP.Net来设计的,因此包含了许多Web控件和相关逻辑。
分层式结构究竟其优势何在?Martin Fowler在《Patterns of Enterprise Application Architecture》一书中给出了答案:
1、开发人员可以只关注整个结构中的其中某一层;
2、可以很容易的用新的实现来替换原有层次的实现;
3、可以降低层与层之间的依赖;
4、有利于标准化;
5、利于各层逻辑的复用。
概括来说,分层式设计可以达至如下目的:分散关注、松散耦合、逻辑复用、标准定义。
一个好的分层式结构,可以使得开发人员的分工更加明确。一旦定义好各层次之间的接口,负责不同逻辑设计的开发人员就可以分散关注,齐头并进。例如 UI人员只需考虑用户界面的体验与操作,领域的设计人员可以仅关注业务逻辑的设计,而数据库设计人员也不必为繁琐的用户交互而头疼了。每个开发人员的任务 得到了确认,开发进度就可以迅速的提高。
松散耦合的好处是显而易见的。如果一个系统没有分层,那么各自的逻辑都紧紧纠缠在一起,彼此间相互依赖,谁都是不可替换的。一旦发生改变,则牵一发 而动全身,对项目的影响极为严重。降低层与层间的依赖性,既可以良好地保证未来的可扩展,在复用性上也是优势明显。每个功能模块一旦定义好统一的接口,就 可以被各个模块所调用,而不用为相同的功能进行重复地开发。
进行好的分层式结构设计,标准也是必不可少的。只有在一定程度的标准化基础上,这个系统才是可扩展的,可替换的。而层与层之间的通信也必然保证了接口的标准化。
“金无足赤,人无完人”,分层式结构也不可避免具有一些缺陷:
1、降低了系统的性能。这是不言而喻的。如果不采用分层式结构,很多业务可以直接造访数据库,以此获取相应的数据,如今却必须通过中间层来完成。
2、有时会导致级联的修改。这种修改尤其体现在自上而下的方向。如果在表示层中需要增加一个功能,为保证其设计符合分层式结构,可能需要在相应的业务逻辑层和数据访问层中都增加相应的代码。
前面提到,PetShop的表示层是用ASP.Net设计的,也就是说,它应是一个BS系统。在.Net中,标准的BS分层式结构如下图所示:


图二:.Net中标准的BS分层式结构

随着PetShop版本的更新,其分层式结构也在不断的完善,例如PetShop2.0,就没有采用标准的三层式结构,如图三:


图三:PetShop 2.0的体系架构

从图中我们可以看到,并没有明显的数据访问层设计。这样的设计虽然提高了数据访问的性能,但也同时导致了业务逻辑层与数据访问的职责混乱。一旦要求 支持的数据库发生变化,或者需要修改数据访问的逻辑,由于没有清晰的分层,会导致项目作大的修改。而随着硬件系统性能的提高,以及充分利用缓存、异步处理 等机制,分层式结构所带来的性能影响几乎可以忽略不计。
PetShop3.0纠正了此前层次不明的问题,将数据访问逻辑作为单独的一层独立出来:


图四:PetShop 3.0的体系架构

PetShop4.0基本上延续了3.0的结构,但在性能上作了一定的改进,引入了缓存和异步处理机制,同时又充分利用了ASP.Net 2.0的新功能MemberShip,因此PetShop4.0的系统架构图如下所示:


图五:PetShop 4.0的体系架构

比较3.0和4.0的系统架构图,其核心的内容并没有发生变化。在数据访问层(DAL)中,仍然采用DAL Interface抽象出数据访问逻辑,并以DAL Factory作为数据访问层对象的工厂模块。对于DAL Interface而言,分别有支持MS-SQL的SQL Server DAL和支持Oracle的Oracle DAL具体实现。而Model模块则包含了数据实体对象。其详细的模块结构图如下所示:


图六:数据访问层的模块结构图

可以看到,在数据访问层中,完全采用了“面向接口编程”思想。抽象出来的IDAL模块,脱离了与具体数据库的依赖,从而使得整个数据访问层利于数据 库迁移。DALFactory模块专门管理DAL对象的创建,便于业务逻辑层访问。SQLServerDAL和OracleDAL模块均实现IDAL模块 的接口,其中包含的逻辑就是对数据库的Select,Insert,Update和Delete操作。因为数据库类型的不同,对数据库的操作也有所不同, 代码也会因此有所区别。
此外,抽象出来的IDAL模块,除了解除了向下的依赖之外,对于其上的业务逻辑层,同样仅存在弱依赖关系,如下图所示:


图七:业务逻辑层的模块结构图

图七中BLL是业务逻辑层的核心模块,它包含了整个系统的核心业务。在业务逻辑层中,不能直接访问数据库,而必须通过数据访问层。注意图中对数据访 问业务的调用,是通过接口模块IDAL来完成的。既然与具体的数据访问逻辑无关,则层与层之间的关系就是松散耦合的。如果此时需要修改数据访问层的具体实 现,只要不涉及到IDAL的接口定义,那么业务逻辑层就不会受到任何影响。毕竟,具体实现的SQLServerDAL和OracalDAL根本就与业务逻 辑层没有半点关系。
因为在PetShop 4.0中引入了异步处理机制。插入订单的策略可以分为同步和异步,两者的插入策略明显不同,但对于调用者而言,插入订单的接口是完全一样的,所以 PetShop 4.0中设计了IBLLStrategy模块。虽然在IBLLStrategy模块中,仅仅是简单的IOrderStategy,但同时也给出了一个范例 和信息,那就是在业务逻辑的处理中,如果存在业务操作的多样化,或者是今后可能的变化,均应利用抽象的原理。或者使用接口,或者使用抽象类,从而脱离对具 体业务的依赖。不过在PetShop中,由于业务逻辑相对简单,这种思想体现得不够明显。也正因为此,PetShop将核心的业务逻辑都放到了一个模块 BLL中,并没有将具体的实现和抽象严格的按照模块分开。所以表示层和业务逻辑层之间的调用关系,其耦合度相对较高:


图八:表示层的模块结构图

在图五中,各个层次中还引入了辅助的模块,如数据访问层的Messaging模块,是为异步插入订单的功能提供,采用了MSMQ (Microsoft Messaging Queue)技术。而表示层的CacheDependency则提供缓存功能。这些特殊的模块,我会在此后的文章中详细介绍。

 

《解剖PetShop》系列之二 PetShop数据访问层之数据库访问设计

二、PetShop数据访问层之数据库访问设计
在系列一中,我从整体上分析了PetShop的架构设计,并提及了分层的概念。从本部分开始,我将依次对各层进行代码级的分析,以求获得更加细致而深入的理解。在PetShop 4.0中,由于引入了ASP.Net 2.0的一些新特色,所以数据层的内容也更加的广泛和复杂,包括:数据库访问、Messaging、MemberShip、Profile四部分。在系列二中,我将介绍有关数据库访问的设计。
在PetShop中,系统需要处理的数据库对象分为两类:一是数据实体,对应数据库中相应的数据表。它们没有行为,仅用于表现对象的数据。这些实体类都被放到Model程序集中,例如数据表Order对应的实体类OrderInfo,其类图如下:

这些对象并不具有持久化的功能,简单地说,它们是作为数据的载体,便于业务逻辑针对相应数据表进行读/写操作。虽然这些类的属性分别映射了数据表的列,而每一个对象实例也恰恰对应于数据表的每一行,但这些实体类却并不具备对应的数据库访问能力。
由于数据访问层和业务逻辑层都将对这些数据实体进行操作,因此程序集Model会被这两层的模块所引用。
第二类数据库对象则是数据的业务逻辑对象。这里所指的业务逻辑,并非业务逻辑层意义上的领域(domain)业务逻辑(从这个意义上,我更倾向于将业务逻辑层称为“领域逻辑层”),一般意义上说,这些业务逻辑即为基本的数据库操作,包括Select,Insert,Update和Delete。由于这些业务逻辑对象,仅具有行为而与数据无关,因此它们均被抽象为一个单独的接口模块IDAL,例如数据表Order对应的接口IOrder:

将数据实体与相关的数据库操作分离出来,符合面向对象的精神。首先,它体现了“职责分离”的原则。将数据实体与其行为分开,使得两者之间依赖减弱,当数据行为发生改变时,并不影响Model模块中的数据实体对象,避免了因一个类职责过多、过大,从而导致该类的引用者发生“灾难性”的影响。其次,它体现了“抽象”的精神,或者说是“面向接口编程”的最佳体现。抽象的接口模块IDAL,与具体的数据库访问实现完全隔离。这种与实现无关的设计,保证了系统的可扩展性,同时也保证了数据库的可移植性。在PetShop中,可以支持SQL Server和Oracle,那么它们具体的实现就分别放在两个不同的模块SQLServerDAL、OracleDAL中。
以Order为例,在SQLServerDAL、OracleDAL两个模块中,有不同的实现,但它们同时又都实现了IOrder接口,如图:

从数据库的实现来看,PetShop体现出了没有ORM框架的臃肿与丑陋。由于要对数据表进行Insert和Select操作,以SQL Server为例,就使用了SqlCommand,SqlParameter,SqlDataReader等对象,以完成这些操作。尤其复杂的是Parameter的传递,在PetShop中,使用了大量的字符串常量来保存参数的名称。此外,PetShop还专门为SQL Server和Oracle提供了抽象的Helper类,包装了一些常用的操作,如ExecuteNonQuery、ExecuteReader等方法。
在没有ORM的情况下,使用Helper类是一个比较好的策略,利用它来完成数据库基本操作的封装,可以减少很多和数据库操作有关的代码,这体现了对象复用的原则。PetShop将这些Helper类统一放到DBUtility模块中,不同数据库的Helper类暴露的方法基本相同,只除了一些特殊的要求,例如Oracle中处理bool类型的方式就和SQL Server不同,从而专门提供了OraBit和OraBool方法。此外,Helper类中的方法均为static方法,以利于调用。OracleHelper的类图如下:

对于数据访问层来说,最头疼的是SQL语句的处理。在早期的CS结构中,由于未采用三层式架构设计,数据访问层和业务逻辑层是紧密糅合在一起的,因此,SQL语句遍布与系统的每一个角落。这给程序的维护带来极大的困难。此外,由于Oracle使用的是PL-SQL,而SQL Server和Sybase等使用的是T-SQL,两者虽然都遵循了标准SQL的语法,但在很多细节上仍有区别,如果将SQL语句大量的使用到程序中,无疑为可能的数据库移植也带来了困难。
最好的方法是采用存储过程。这种方法使得程序更加整洁,此外,由于存储过程可以以数据库脚本的形式存在,也便于移植和修改。但这种方式仍然有缺陷。一是存储过程的测试相对困难。虽然有相应的调试工具,但比起对代码的调试而言,仍然比较复杂且不方便。二是对系统的更新带来障碍。如果数据库访问是由程序完成,在.Net平台下,我们仅需要在修改程序后,将重新编译的程序集xcopy到部署的服务器上即可。如果使用了存储过程,出于安全的考虑,必须有专门的DBA重新运行存储过程的脚本,部署的方式受到了限制。
我曾经在一个项目中,利用一个专门的表来存放SQL语句。如要使用相关的SQL语句,就利用关键字搜索获得对应语句。这种做法近似于存储过程的调用,但却避免了部署上的问题。然而这种方式却在性能上无法得到保证。它仅适合于SQL语句较少的场景。不过,利用良好的设计,我们可以为各种业务提供不同的表来存放SQL语句。同样的道理,这些SQL语句也可以存放到XML文件中,更有利于系统的扩展或修改。不过前提是,我们需要为它提供专门的SQL语句管理工具。
SQL语句的使用无法避免,如何更好的应用SQL语句也无定论,但有一个原则值得我们遵守,就是“应该尽量让SQL语句尽存在于数据访问层的具体实现中”。
当然,如果应用ORM,那么一切就变得不同了。因为ORM框架已经为数据访问提供了基本的Select,Insert,Update和Delete操作了。例如在NHibernate中,我们可以直接调用ISession对象的Save方法,来Insert(或者说是Create)一个数据实体对象:

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CODE:
public void Insert(OrderInfo order)
{
    ISession s = Sessions.GetSession();
    ITransaction trans = null;
    try
    {
    trans = s.BeginTransaction();
      s.Save( order);
      trans.Commit();
    }
    finally
    {
      s.Close();
    }
}


没有SQL语句,也没有那些烦人的Parameters,甚至不需要专门去考虑事务。此外,这样的设计,也是与数据库无关的,NHibernate可以通过Dialect(方言)的机制支持不同的数据库。唯一要做的是,我们需要为OrderInfo定义hbm文件。
当然,ORM框架并非是万能的,面对纷繁复杂的业务逻辑,它并不能完全消灭SQL语句,以及替代复杂的数据库访问逻辑,但它却很好的体现了“80/20(或90/10)法则”(也被称为“帕累托法则”),也就是说:花比较少(10%-20%)的力气就可以解决大部分(80%-90%)的问题,而要解决剩下的少部分问题则需要多得多的努力。至少,那些在数据访问层中占据了绝大部分的CRUD操作,通过利用ORM框架,我们就仅需要付出极少数时间和精力来解决它们了。这无疑缩短了整个项目开发的周期。
还是回到对PetShop的讨论上来。现在我们已经有了数据实体,数据对象的抽象接口和实现,可以说有关数据库访问的主体就已经完成了。留待我们的还有两个问题需要解决:
1、数据对象创建的管理
2、利于数据库的移植
在PetShop中,要创建的数据对象包括Order,Product,Category,Inventory,Item。在前面的设计中,这些对象已经被抽象为对应的接口,而其实现则根据数据库的不同而有所不同。也就是说,创建的对象有多种类别,而每种类别又有不同的实现,这是典型的抽象工厂模式的应用场景。而上面所述的两个问题,也都可以通过抽象工厂模式来解决。标准的抽象工厂模式类图如下:

例如,创建SQL Server的Order对象如下:

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CODE:
PetShopFactory factory = new SQLServerFactory();
IOrder = factory.CreateOrder();


要考虑到数据库的可移植性,则factory必须作为一个全局变量,并在主程序运行时被实例化。但这样的设计虽然已经达到了“封装变化”的目的,但在创建PetShopFactory对象时,仍不可避免的出现了具体的类SQLServerFactory,也即是说,程序在这个层面上产生了与SQLServerFactory的强依赖。一旦整个系统要求支持Oracle,那么还需要修改这行代码为:
PetShopFactory factory = new OracleFactory();
修改代码的这种行为显然是不可接受的。解决的办法是“依赖注入”。“依赖注入”的功能通常是用专门的IoC容器提供的,在Java平台下,这样的容器包括Spring,PicoContainer等。而在.Net平台下,最常见的则是Spring.Net。不过,在PetShop系统中,并不需要专门的容器来实现“依赖注入”,简单的做法还是利用配置文件和反射功能来实现。也就是说,我们可以在web.config文件中,配置好具体的Factory对象的完整的类名。然而,当我们利用配置文件和反射功能时,具体工厂的创建就显得有些“画蛇添足”了,我们完全可以在配置文件中,直接指向具体的数据库对象实现类,例如PetShop.SQLServerDAL.IOrder。那么,抽象工厂模式中的相关工厂就可以简化为一个工厂类了,所以我将这种模式称之为“具有简单工厂特质的抽象工厂模式”,其类图如下:

DataAccess类完全取代了前面创建的工厂类体系,它是一个sealed类,其中创建各种数据对象的方法,均为静态方法。之所以能用这个类达到抽象工厂的目的,是因为配置文件和反射的运用,如下的代码片断所示:

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CODE:
public sealed class DataAccess
{
// Look up the DAL implementation we should be using
    private static readonly string path = ConfigurationManager.AppSettings["WebDAL"];
    private static readonly string orderPath = ConfigurationManager.AppSettings["OrdersDAL"];
public static PetShop.IDAL.IOrder CreateOrder()
{
        string className = orderPath + ".Order";
        return (PetShop.IDAL.IOrder)Assembly.Load(orderPath).CreateInstance(className);
    }
}


在PetShop中,这种依赖配置文件和反射创建对象的方式极其常见,包括IBLLStategy、CacheDependencyFactory等等。这些实现逻辑散布于整个PetShop系统中,在我看来,是可以在此基础上进行重构的。也就是说,我们可以为整个系统提供类似于“Service Locator”的实现:

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CODE:
public static class ServiceLocator
{
private static readonly string dalPath = ConfigurationManager.AppSettings["WebDAL"];
    private static readonly string orderPath = ConfigurationManager.AppSettings["OrdersDAL"];
//……
private static readonly string orderStategyPath = ConfigurationManager.AppSettings["OrderStrategyAssembly"];
public static object LocateDALObject(string className)
{
  string fullPath = dalPath + "." + className;
  return Assembly.Load(dalPath).CreateInstance(fullPath);
}
public static object LocateDALOrderObject(string className)
{
  string fullPath = orderPath + "." + className;
  return Assembly.Load(orderPath).CreateInstance(fullPath);
}
public static object LocateOrderStrategyObject(string className)
{
  string fullPath = orderStategyPath + "." + className;
  return Assembly.Load(orderStategyPath).CreateInstance(fullPath);
}
//……
}


那么和所谓“依赖注入”相关的代码都可以利用ServiceLocator来完成。例如类DataAccess就可以简化为:

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CODE:
public sealed class DataAccess
{
public static PetShop.IDAL.IOrder CreateOrder()
{
        return (PetShop.IDAL.IOrder)ServiceLocator. LocateDALOrderObject("Order");
    }
}


通过ServiceLocator,将所有与配置文件相关的namespace值统一管理起来,这有利于各种动态创建对象的管理和未来的维护。

 

《解剖PetShop》系列之三 PetShop数据访问层之消息处理

三、PetShop数据访问层之消息处理    在进行系统设计时,除了对安全、事务等问题给与足够的重视外,性能也是一个不可避免的问题所在,尤其是一个B/S结构的软件系统,必须充分地考虑访问量、数据流量、服务器负荷的问题。解决性能的瓶颈,除了对硬件系统进行升级外,软件设计的合理性尤为重要。
    在前面我曾提到,分层式结构设计可能会在一定程度上影响数据访问的性能,然而与它给设计人员带来的好处相比,几乎可以忽略。要提供整个系统的性能,还可以 从数据库的优化着手,例如连接池的使用、建立索引、优化查询策略等等,例如在PetShop中就利用了数据库的Cache,对于数据量较大的订单数据,则 利用分库的方式为其单独建立了Order和Inventory数据库。而在软件设计上,比较有用的方式是利用多线程与异步处理方式。
    在PetShop4.0中,使用了Microsoft Messaging Queue(MSMQ)技术来完成异步处理,利用消息队列临时存放要插入的数据,使得数据访问因为不需要访问数据库从而提供了访问性能,至于队列中的数 据,则等待系统空闲的时候再进行处理,将其最终插入到数据库中。
    PetShop4.0中的消息处理,主要分为如下几部分:消息接口IMessaging、消息工厂MessagingFactory、MSMQ实现MSMQMessaging以及数据后台处理应用程序OrderProcessor。
从模块化分上,PetShop自始自终地履行了“面向接口设计”的原则,将消息处理的接口与实现分开,并通过工厂模式封装消息实现对象的创建,以达到松散耦合的目的。
    由于在PetShop中仅对订单的处理使用了异步处理方式,因此在消息接口IMessaging中,仅定义了一个IOrder接口,其类图如下:

    在对消息接口的实现中,考虑到未来的扩展中会有其他的数据对象会使用MSMQ,因此定义了一个Queue的基类,实现消息Receive和Send的基本操作:

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CODE:
public virtual object Receive()
{
      try
    {
          using (Message message = queue.Receive(timeout, transactionType))
            return message;
      }
      catch (MessageQueueException mqex)
    {
          if (mqex.MessageQueueErrorCode == MessageQueueErrorCode.IOTimeout)
            throw new TimeoutException();
                throw;
      }
}
public virtual void Send(object msg)
{
      queue.Send(msg, transactionType);
}


其中queue对象是System.Messaging.MessageQueue类型,作为存放数据的队列。MSMQ队列是一个可持久的队列,因此不必 担心用户不间断地下订单会导致订单数据的丢失。在PetShopQueue设置了timeout值,OrderProcessor会根据timeout值 定期扫描队列中的订单数据。
    MSMQMessaging模块中,Order对象实现了IMessaging模块中定义的接口IOrder,同时它还继承了基类PetShopQueue,其定义如下:

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CODE:
public class OrderetShopQueue, PetShop.IMessaging.IOrder


方法的实现代码如下:

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CODE:
public new OrderInfo Receive()
    {
        // This method involves in distributed transaction and need Automatic Transaction type
        base.transactionType = MessageQueueTransactionType.Automatic;
        return (OrderInfo)((Message)base.Receive()).Body;
    }    public OrderInfo Receive(int timeout)
    {
        base.timeout = TimeSpan.FromSeconds(Convert.ToDouble(timeout));
        return Receive();
    }
    public void Send(OrderInfo orderMessage)
    {
        // This method does not involve in distributed transaction and optimizes performance using Single type
        base.transactionType = MessageQueueTransactionType.Single;
        base.Send(orderMessage);
    }


所以,最后的类图应该如下:

    注意在Order类的Receive()方法中,是用new关键字而不是override关键字来重写其父类PetShopQueue的Receive ()虚方法。因此,如果是实例化如下的对象,将会调用PetShopQueue的Receive()方法,而不是子类Order的Receive()方 法:
    PetShopQueue queue = new Order();
    queue.Receive();
    从设计上来看,由于PetShop采用“面向接口设计”的原则,如果我们要创建Order对象,应该采用如下的方式:
    IOrder order = new Order();
    order.Receive();
    考虑到IOrder的实现有可能的变化,PetShop仍然利用了工厂模式,将IOrder对象的创建用专门的工厂模块进行了封装:

    在类QueueAccess中,通过CreateOrder()方法利用反射技术创建正确的IOrder类型对象:

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CODE:
public static PetShop.IMessaging.IOrder CreateOrder()
    {
        string className = path + “.Order”;
        return PetShop.IMessaging.IOrder)Assembly.Load(path).CreateInstance(className);
    }


path的值通过配置文件获取:
    private static readonly string path = ConfigurationManager.AppSettings[”OrderMessaging”];
    而配置文件中,OrderMessaging的值设置如下:

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CODE:


之所以利用工厂模式来负责对象的创建,是便于在业务层中对其调用,例如在BLL模块中OrderAsynchronous类:

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CODE:
public class OrderAsynchronous : IOrderStrategy
{     
    private static readonly PetShop.IMessaging.IOrder asynchOrder = PetShop.MessagingFactory.QueueAccess.CreateOrder();
    public void Insert(PetShop.Model.OrderInfo order)
{
        asynchOrder.Send(order);
    }
}


一旦IOrder接口的实现发生变化,这种实现方式就可以使得客户仅需要修改配置文件,而不需要修改代码,如此就可以避免程序集的重新编译和部署,使得系 统能够灵活应对需求的改变。例如定义一个实现IOrder接口的SpecialOrder,则可以新增一个模块,如 PetShop.SpecialMSMQMessaging,而类名则仍然为Order,那么此时我们仅需要修改配置文件中OrderMessaging 的值即可:
   
    OrderProcessor是一个控制台应用程序,不过可以根据需求将其设计为Windows Service。它的目的就是接收消息队列中的订单数据,然后将其插入到Order和Inventory数据库中。它利用了多线程技术,以达到提高系统性能的目的。
    在OrderProcessor应用程序中,主函数Main用于控制线程,而核心的执行任务则由方法ProcessOrders()实现:

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CODE:
private static void ProcessOrders()
    {
        // the transaction timeout should be long enough to handle all of orders in the batch
        TimeSpan tsTimeout = TimeSpan.FromSeconds(Convert.ToDouble(transactionTimeout * batchSize));
        Order order = new Order();
        while (true)
        {
            // queue timeout variables
            TimeSpan datetimeStarting = new TimeSpan(DateTime.Now.Ticks);
            double elapsedTime = 0;
            int processedItems = 0;
            ArrayList queueOrders = new ArrayList();
            using (TransactionScope ts = new TransactionScope(TransactionScopeOption.Required, tsTimeout))
            {
                // Receive the orders from the queue
                for (int j = 0; j < batchSize; j++)
                {
                    try
                    {
                        //only receive more queued orders if there is enough time
                        if ((elapsedTime + queueTimeout + transactionTimeout) < tsTimeout.TotalSeconds)
                        {
                            queueOrders.Add(order.ReceiveFromQueue(queueTimeout));
                        }
                        else
                        {
                            j = batchSize;  // exit loop
                        }
                        //update elapsed time
                        elapsedTime = new TimeSpan(DateTime.Now.Ticks).TotalSeconds - datetimeStarting.TotalSeconds;
                    }
                    catch (TimeoutException)
                    {
                        //exit loop because no more messages are waiting
                        j = batchSize;
                    }
                }
                //process the queued orders
                for (int k = 0; k < queueOrders.Count; k++)
                {
                    order.Insert((OrderInfo)queueOrders[k]);
                    processedItems++;
                    totalOrdersProcessed++;
                }
                //batch complete or MSMQ receive timed out
                ts.Complete();
            }
            Console.WriteLine("(Thread Id " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId + ") batch finished, " + processedItems + " items, in " + elapsedTime.ToString() + " seconds.");
        }
    }


首先,它会通过PetShop.BLL.Order类的公共方法ReceiveFromQueue()来获取消息队列中的订单数据,并将其放入到一个 ArrayList对象中,然而再调用PetShop.BLL.Order类的Insert方法将其插入到Order和Inventory数据库中。
    在PetShop.BLL.Order类中,并不是直接执行插入订单的操作,而是调用了IOrderStrategy接口的Insert()方法:

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CODE:
public void Insert(OrderInfo order)
{
    // Call credit card procesor
    ProcessCreditCard(order);
    // Insert the order (a)synchrounously based on configuration
    orderInsertStrategy.Insert(order);
}


在这里,运用了一个策略模式,类图如下所示:

    在PetShop.BLL.Order类中,仍然利用配置文件来动态创建IOrderStategy对象:

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CODE:

private static readonly PetShop.IBLLStrategy.IOrderStrategy orderInsertStrategy = LoadInsertStrategy();
private static PetShop.IBLLStrategy.IOrderStrategy LoadInsertStrategy()
{
    // Look up which strategy to use from config file
    string path = ConfigurationManager.AppSettings[”OrderStrategyAssembly”];
    string className = ConfigurationManager.AppSettings[”OrderStrategyClass”];
    // Using the evidence given in the config file load the appropriate assembly and class
    return (PetShop.IBLLStrategy.IOrderStrategy)Assembly.Load(path).CreateInstance(className);
}


由于OrderProcessor是一个单独的应用程序,因此它使用的配置文件与PetShop不同,是存放在应用程序的App.config文件中,在该文件中,对IOrderStategy的配置为:

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CODE:

     


因此,以异步方式插入订单的流程如下图所示: 

 

    Microsoft Messaging Queue(MSMQ)技术除用于异步处理以外,它主要还是一种分布式处理技术。分布式处理中,一个重要的技术要素就是有关消息的处理,而在 System.Messaging命名空间中,已经提供了Message类,可以用于承载消息的传递,前提上消息的发送方与接收方在数据定义上应有统一的 接口规范。
    MSMQ在分布式处理的运用,在我参与的项目中已经有了实现。在为一个汽车制造商开发一个大型系统时,分销商Dealer作为.Net客户端,需要将数据 传递到管理中心,并且该数据将被Oracle的EBS(E-Business System)使用。由于分销商管理系统(DMS)采用的是C/S结构,数据库为SQL Server,而汽车制造商管理中心的EBS数据库为Oracle。这里就涉及到两个系统之间数据的传递。
    实现架构如下:

    首先Dealer的数据通过MSMQ传递到MSMQ Server,此时可以将数据插入到SQL Server数据库中,同时利用FTP将数据传送到专门的文件服务器上。然后利用IBM的EAI技术(企业应用集成,Enterprise Application Itegration)定期将文件服务器中的文件,利用接口规范写入到EAI数据库服务器中,并最终写道EBS的Oracle数据库中。
    上述架构是一个典型的分布式处理结构,而技术实现的核心就是MSMQ和EAI。由于我们已经定义了统一的接口规范,在通过消息队列形成文件后,此时的数据 就已经与平台无关了,使得在.Net平台下的分销商管理系统能够与Oracle的EBS集成起来,完成数据的处理。

 

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