采用SQLServer2005 Broker和SqlDependency类来提供数据更改通知(原创)

       在SQLServer2005中，SQL Server Service Broker 用于创建会话以交换消息。 消息交换在目标和发起方这两端之间进行。

       使用 SqlDependency 订阅查询通知是直接的：SqlDependency 对象将管理数据库中设置通知涉及到的复杂性。建立通知后，对象便会监视实现通知的基础数据库对象，当 SQL Server 创建查询通知时，将在应用程序中调用事件处理程序。

       对于应用程序接收SQL Server Service Broker通知，只能获取到对应数据库表数据做了何种更新，而无法获取更新的数据，而我们却可以利用这个通知，来做缓存依赖，来达到缓存过期的目的。

       使用 SqlDependency 订阅查询通知必须向SQL Server Service Broker提供制定规则的查询语句，一般来讲，必须是简单的sql查询语句（不能用*，不能用top，不能用函数，包括聚合函数，不能用子查询，包括where后的子查询，不能用外连接，自连接，不能用临时表，不能用变量，不能用视图，不能垮库，表名之前必须加类似dbo数据库所有者这样的前缀），

例如：select * from table1，select column1 from table1，select count(*) from table1 都是错误的sql查询语句，select column1 from dbo.table1 则是正确的语句。

       以下以一个实际的例子(sqlDep项目)来说明如何使用ServerBroker和SqlDependency类来做缓存依赖，充分利用服务器资源和提高应用程序性能，并且封装以提供给开发人员最大的便利性，我们需要按照如下步骤操作：

1.     首先要在使用的数据库执行 ALTER DATABASE AdventureWorks SET ENABLE_BROKER 以启用该功能，执行时必须关闭所有可能锁表的操作和作业。

2.     打开sqlDep示例，运行ServiceBrokerTest.aspx以查看结果，查看代码。

3.     在现有应用程序中增加更改通知以及缓存机制。

a)      在webconfig<configuration>节中添加<connectionStrings>节，并配置连接字符串。

b)      在webconfig<system.web>节中添加

<caching>

<cache percentagePhysicalMemoryUsedLimit="60" privateBytesPollTime="00:05:00" />

</caching> (此项配置全局缓存设置，可选)

c)      建立数据访问层，如何封装编写不限，只要具有返回数据的方法即可。

d)      嵌入或者重写DaBase.cs中的protected virtual DataTable GetDataTable方法，具体请参考sqlDep示例，该方法提供自动响应程序表发生的更改，自动设定缓存机制，封装此方法后，对于开发人员，只需要按照以往开发习惯提供任意sql语句编写程序获取数据。

e)      继承DaBase类或自己编写具有protected virtual DataTable GetDataTable方法的类，并调用该方法，参见DaDimCustomer.cs。

 

以下我们以sqlDep做测试，以验证可行性及其性能：

我们以SqlServer2005自带的AdventureWorksDW数据库中的DimCustomer表为例，该表有29列，各种数据类型都有，18484行，7984KB数据，平均每行0.43KB。

我们以每次查询20页，查询该表的所有列作为测试。由于缓存的是查询结果，所以内存变化可以根据每次查询的数据量为基准，20行大小大约是8.6KB，缓存默认设置是允许使用服务器内存的90%，

假设对应的数据库表不做更新操作，假设Web服务器有1G的内存可使用缓存，

则可以缓存12万份不重复结果(这里没有计算.net本身每个数据实体，每个缓存相关数据所占有的空间，相对于数据而言可以忽略不计)，

缓存命中率大都集中在常用查询，例如商品列表第一页，某个商品分类第一页等，一旦有某个用户使用了查询，则其他用户可以不需要访问数据库即可得到所需数据。即使缓存如果超过了程序规定的最大数据，.net运行时也会自动随即清空缓存，这并不影响程序运行。

 

 以下附上完整代码：

 

 WebConfig文件：

 

Code
    <connectionStrings>
        <add name="Conn" providerName="System.Data.SqlClient" connectionString="Data Source=localhost;Initial Catalog=AdventureWorksDW;User ID=sa;Password=sa"/>
    </connectionStrings>

 

数据访问类：

 

Code
using System;
using System.Configuration;

using System.Data;
using System.Data.SqlClient;

/**//// <summary>
/// SqlDbHelper 的摘要说明
/// </summary>
public sealed class SqlDbHelper
{
    单态模式#region 单态模式
    static SqlDbHelper sqlDbHelper = new SqlDbHelper();
    public static SqlDbHelper Instance() { return sqlDbHelper; }
    private SqlDbHelper()
    {
        this.connectionString = System.Configuration.ConfigurationManager.ConnectionStrings["Conn"].ConnectionString;
    }
    #endregion

    private string connectionString;
    public string ConnectionString
    {
        get { return connectionString; }
        set { connectionString = value; }
    }

    public DataTable GetDataTable(string strSql)
    {
        string connStr = this.connectionString;
        using (SqlConnection conn = new SqlConnection(connStr))
        {
            SqlCommand comm = new SqlCommand(strSql, conn);
            SqlDataAdapter da = new SqlDataAdapter(comm);
            DataTable dt = new DataTable();
            da.Fill(dt);

            return dt;
        }

    }

    public int ExecuteNonQuery(string strSql)
    {
        string connStr = this.connectionString;
        using (SqlConnection conn = new SqlConnection(connStr))
        {
            SqlCommand comm = new SqlCommand(strSql, conn);
            if (conn.State == ConnectionState.Closed) conn.Open();
            return comm.ExecuteNonQuery();
        }
    }

    public SqlDependency AddSqlDependency(string strSql, OnChangeEventHandler sqlDep_OnChange)
    {
        string connStr = this.connectionString;
        using (SqlConnection conn = new SqlConnection(connStr))
        {
            SqlCommand comm = new SqlCommand(strSql, conn);
            // 添加依赖
            SqlDependency sqlDep = new SqlDependency(comm);
            sqlDep.OnChange += sqlDep_OnChange;
            if (conn.State == ConnectionState.Closed) conn.Open();
            comm.ExecuteNonQuery();
            return sqlDep;
        }
    }

    /**//// <summary>
    /// 对表增加依赖列，用于Sql依赖，或者用某个int列也可
    /// </summary>
    /// <param name="tableName">表名，如果不是dbo所有者，请提供包括所有者的完整表名</param>
    /// <returns></returns>
    public int AddDependencyCloumn(string tableName)
    {
        return this.ExecuteNonQuery(string.Format("declare @num int "
            + "set @num = (select count(*) from syscolumns where id=object_id('{0}') and name = 'dep') "
            + "if @num = 0 ALTER TABLE {0} ADD dep bit NOT NULL CONSTRAINT dep{0} DEFAULT 0 ", tableName));
    }

}

 

 

Code
using System;

using System.Data;
using System.Data.SqlClient;
using System.Web;
using System.Web.Caching;

/// <summary>
/// 要使用SqlServer2005 Service Broker，首先要在使用的数据库执行 ALTER DATABASE AdventureWorks SET ENABLE_BROKER 以启用该功能，执行时必须关闭所有可能锁表的操作和作业
/// 使用依赖的sql语句，不能用*，不能用top，不能用函数，包括聚合函数，不能用子查询，包括where后的子查询，
/// 不能用外连接，自连接，不能用临时表，不能用变量，不能用视图，不能垮库，表名之前必须加类似dbo数据库所有者这样的前缀
/// 依赖只针提供一次通知，所以重新发起某次查询则需要重新提供依赖sql语句
/// 
/// 优点：此应用比较适合访问次数大于更新次数的情况，访问次数比更新次数越多，速度提升越明显
/// 缺点：对服务器内存要求较高
/// </summary>
public abstract class DaBase
{
    private SqlDbHelper sqlDbHelper;
    //
    private Cache pageCache;

    public DaBase(Cache cache)
    {
        sqlDbHelper = SqlDbHelper.Instance();
        this.pageCache = cache;
    }

    /// <summary>
    /// 清除缓存
    /// </summary>
    /// <param name="cacheName">缓存名称</param>
    protected virtual void ClearCache(string cacheName)
    {
        System.Collections.IDictionaryEnumerator cacheEnum = pageCache.GetEnumerator();
        while (cacheEnum.MoveNext())
        {
            // 只清除与此业务相关的缓存，根据表名
            if (cacheEnum.Key.ToString().ToLower().IndexOf(cacheName.ToLower()) > 0)
                pageCache.Remove(cacheEnum.Key.ToString());
        }
    }

    /// <summary>
    /// 创建Service Borker通知(请确认Service Borker已开启)，自动响应程序表发生的更改，自动设定缓存机制
    /// </summary>
    /// <param name="pageCache">System.Web.Caching.Cache对象</param>
    /// <param name="selectSql">查询数据的sql语句</param>
    /// <param name="dbOwner">数据库表所有者</param>
    /// <param name="tableName">表名</param>
    /// <param name="column">列名，随意某个小列(最好是bit,tinyint,varchar(1),int)</param>
    /// <returns></returns>
    protected virtual DataTable GetDataTable(string selectSql, string dbOwner, string tableName, string column)
    {
        // 用于Service Broker跟踪的表范围sql
        string depSql = string.Format("select {0} from {1}.{2}", column, dbOwner, tableName);

        DataTable dt = new DataTable();
        if (pageCache[selectSql] != null)
            dt = pageCache[selectSql] as DataTable;
        else
        {
            // 触发行级依赖，如果该表的指定范围内的行被修改，则会收到SqlServer的通知，并且清空相应缓存
            SqlDependency sqlDep = sqlDbHelper.AddSqlDependency(depSql,
                delegate(object sender, SqlNotificationEventArgs e) 
                {
                    if (e.Info == SqlNotificationInfo.Invalid)
                    {
                        // sqlDbHelper.ExecuteNonQuery("ALTER DATABASE AdventureWorksDW SET ENABLE_BROKER");
                        // 写文件，数据库未开启Service Broker或者提供了无法通知的语句，例如没有写包括数据库所有者的表名。
                    }
                    this.ClearCache(tableName); 
                });
            dt = sqlDbHelper.GetDataTable(selectSql);
            pageCache[selectSql] = dt;
        }
        return dt;

    }


}

 

 

Code
using System;

using System.Data;
using System.Web;
using System.Web.Caching;


public class DimCustomer : DaBase
{
    public DimCustomer(Cache pageCache) : base(pageCache) { }


    #region 分页查询顾客信息
    public DataTable SelectDimCustomer(int startIndex, int maxIndex)
    {
        // 用于查询的sql语句
        string strSql = string.Format("with t as ( "
            + "    select row_number() over(order by CustomerKey Desc) as rowNum, * "
            + "    from DimCustomer where '1' = '1' "
            + ") select * from t where rowNum between {0} and {1} ", startIndex, maxIndex);

        return base.GetDataTable(strSql, "dbo", "DimCustomer", "CustomerKey");
    }

    #endregion

}

 

测试页面：

Code
<%@ Page Language="C#" AutoEventWireup="true" CodeFile="ServiceBrokerTest.aspx.cs" Inherits="ServiceBrokerTest" %>

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">

<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" >
<head runat="server">
    <title>无标题页</title>
</head>
<body>
    <form id="form1" runat="server">
    <div>
        <asp:TextBox ID="txt1" Text="1" runat="server"></asp:TextBox>到<asp:TextBox ID="txt2" Text="20" runat="server"></asp:TextBox>行&nbsp;<asp:Button ID="btn1" runat="server" Text="获取数据" OnClick="btn1_Click" />
        <br /> 
        <asp:GridView ID="gv1" runat="server" AutoGenerateColumns="true"></asp:GridView>
    </div>
    </form>
</body>
</html>


using System;
using System.Data;
using System.Configuration;
using System.Collections;
using System.Web;
using System.Web.Security;
using System.Web.UI;
using System.Web.UI.WebControls;
using System.Web.UI.WebControls.WebParts;
using System.Web.UI.HtmlControls;

public partial class ServiceBrokerTest : System.Web.UI.Page
{
    protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
    {

    }

    protected void btn1_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        DimCustomer da = new DimCustomer(this.Cache);
        this.gv1.DataSource = da.SelectDimCustomer(Convert.ToInt32(this.txt1.Text), Convert.ToInt32(this.txt2.Text));
        this.gv1.DataBind();

        //SqlDbHelper sqlDbHelper = SqlDbHelper.Instance();
        //DataTable dt = sqlDbHelper.GetDataTable("select top 10 * from DimCustomer");
        //this.gv1.DataSource = dt;
        //this.gv1.DataBind();
    }
    
}

 

 

总结：

       特点：特别适合更新不频繁但是读取频繁的表，会大大提高应用程序性能。

优点：缓存越多，SQL服务器负担就越小，大大减少了IO读操作以及网络传输占用。

缺点：Web服务器会稍微增加缓存调度和内存增加的负担，并且在数据库相应表发生更改后服务器会清除该表相关的所有缓存。