基于 EntityFramework 的数据库主从读写分离架构（2）- 改进配置和添加事务支持

    回到目录，完整代码请查看（https://github.com/cjw0511/NDF.Infrastructure）中的目录：

     src\ NDF.Data.EntityFramework\MasterSlaves

 

    上一回中（http://www.cnblogs.com/cjw0511/p/4398267.html），我们简单讲述了基于 EF 来实现数据库读写分离的原理。当然，这只是一个 demo 级别的简单实现，实际上，在我们工作环境中，碰到的情况远比这复杂多了，例如数据库连接的配置是通过 config 文件来存储、在进行数据库操作时还需要附带很多事务操作功能等等。今天我们就来聊聊如何处理这些问题。

    

首先，我们来解决数据库连接字符串存储与配置文件的问题

     代码如下：

  public class DbMasterSlaveCommandInterceptor : DbCommandInterceptor
     {
         private Lazy<string> masterConnectionString = new Lazy<string>(() => ConfigurationManager.AppSettings["masterConnectionString"]);
         private Lazy<string> slaveConnectionString = new Lazy<string>(() => ConfigurationManager.AppSettings["slaveConnectionString"]);

         public string MasterConnectionString
         {
             get { return this.masterConnectionString.Value; }
         }

         public string SlaveConnectionString
         {
             get { return this.slaveConnectionString.Value; }
         }

         public override void ReaderExecuting(DbCommand command, DbCommandInterceptionContext<DbDataReader> interceptionContext)
         {
             this.UpdateConnectionStringIfNeed(interceptionContext, this.SlaveConnectionString);
         }

         public override void ScalarExecuting(DbCommand command, DbCommandInterceptionContext<object> interceptionContext)
         {
             this.UpdateConnectionStringIfNeed(interceptionContext, this.SlaveConnectionString);
         }

         public override void NonQueryExecuting(DbCommand command, DbCommandInterceptionContext<int> interceptionContext)
         {
             this.UpdateConnectionStringIfNeed(interceptionContext, this.MasterConnectionString);
         }

         private void UpdateConnectionStringIfNeed(DbInterceptionContext interceptionContext, string connectionString)
         {
             foreach (var context in interceptionContext.DbContexts)
             {
                 this.UpdateConnectionStringIfNeed(context.Database.Connection, connectionString);
             }
         }

         /// <summary>
         /// 此处改进了对连接字符串的修改判断机制，确认只在 <paramref name="conn"/> 所使用的连接字符串不等效于 <paramref name="connectionString"/> 的情况下才需要修改。
         /// </summary>
         /// <param name="conn"></param>
         /// <param name="connectionString"></param>
         private void UpdateConnectionStringIfNeed(DbConnection conn, string connectionString)
         {
             if (this.ConnectionStringCompare(conn, connectionString))
             {
                 ConnectionState state = conn.State;
                 if (state == ConnectionState.Open)
                     conn.Close();

                 conn.ConnectionString = connectionString;

                 if (state == ConnectionState.Open)
                     conn.Open();
             }
         }

         private bool ConnectionStringCompare(DbConnection conn, string connectionString)
         {
             DbProviderFactory factory = DbProviderFactories.GetFactory(conn);

             DbConnectionStringBuilder a = factory.CreateConnectionStringBuilder();
             a.ConnectionString = conn.ConnectionString;

             DbConnectionStringBuilder b = factory.CreateConnectionStringBuilder();
             b.ConnectionString = connectionString;

             return a.EquivalentTo(b);
         }
     }

再者，我们来聊聊数据库操作中的事务处理。

    我们都知道，数据库操作中的事务处理重要包括两大类：

    1、普通数据库操作事务处理，该类型由 DbTransaction 事务基类来控制；

    2、分布式事务，这类操作主要由组件 System.Transactions 来控制，最常用的类型包括 Transaction 和 TransactionScope。

    

    具体涉及到普通数据库事务和分布式事务的意义和区别、普通事务如何会提升为分布式事务等知识点，这里就不赘述了，有兴趣的同学可以另行补课。

    这里需要说明的是，在数据库的事务操作中，很多 dbms 是不支持同一个事务操作不同的数据库或服务器的。另外某些 dbms 支持同一个事务操作多个数据库或服务器（自动提升为分布式事务），但是需要 msdtc 的支持。

    

    所以在这里，我改进的方案是，凡是所有的事务操作，不管是普通数据库事务，还是分布式事务，都“禁用”读写分离，即将所有的在事务内的数据库操作（不管是读还是写，虽然这一定程度上不符合“完全的读写分离”的本意，但是解决了数据库事务兼容性的问题，而且大多数项目开发中，包含事务的操作不占多数），都指向 Master 服务器。实际上基于我们前面对数据库服务器连接字符串的封装，要实现这一点，只需要改动少量代码，如下：

 public class DbMasterSlaveCommandInterceptor : DbCommandInterceptor
     {
         private Lazy<string> masterConnectionString = new Lazy<string>(() => ConfigurationManager.AppSettings["masterConnectionString"]);
         private Lazy<string> slaveConnectionString = new Lazy<string>(() => ConfigurationManager.AppSettings["slaveConnectionString"]);

         public string MasterConnectionString
         {
             get { return this.masterConnectionString.Value; }
         }

         public string SlaveConnectionString
         {
             get { return this.slaveConnectionString.Value; }
         }

         public override void ReaderExecuting(DbCommand command, DbCommandInterceptionContext<DbDataReader> interceptionContext)
         {
             this.UpdateToSlave(interceptionContext);
         }

         public override void ScalarExecuting(DbCommand command, DbCommandInterceptionContext<object> interceptionContext)
         {
             this.UpdateToSlave(interceptionContext);
         }

         public override void NonQueryExecuting(DbCommand command, DbCommandInterceptionContext<int> interceptionContext)
         {
             this.UpdateToMaster(interceptionContext);
         }

         private void UpdateToMaster(DbInterceptionContext interceptionContext)
         {
             foreach (var context in interceptionContext.DbContexts)
             {
                 this.UpdateConnectionStringIfNeed(context.Database.Connection, this.MasterConnectionString);
             }
         }

         private void UpdateToSlave(DbInterceptionContext interceptionContext)
         {
             // 判断当前会话是否处于分布式事务中
             bool isDistributedTran = Transaction.Current != null && Transaction.Current.TransactionInformation.Status != TransactionStatus.Committed;
             foreach (var context in interceptionContext.DbContexts)
             {
                 // 判断该 context 是否处于普通数据库事务中
                 bool isDbTran = context.Database.CurrentTransaction != null;

                 // 如果处于分布式事务或普通事务中，则“禁用”读写分离，处于事务中的所有读写操作都指向 Master
                 string connectionString = isDistributedTran || isDbTran ? this.MasterConnectionString : this.SlaveConnectionString;

                 this.UpdateConnectionStringIfNeed(context.Database.Connection, connectionString);
             }
         }

         /// <summary>
         /// 此处改进了对连接字符串的修改判断机制，确认只在 <paramref name="conn"/> 所使用的连接字符串不等效于 <paramref name="connectionString"/> 的情况下才需要修改。
         /// <para>同时，在必要的情况下才会连接进行 Open 和 Close 操作以及修改 ConnectionString 处理，减少了性能的消耗。</para>
         /// </summary>
         /// <param name="conn"></param>
         /// <param name="connectionString"></param>
         private void UpdateConnectionStringIfNeed(DbConnection conn, string connectionString)
         {
             if (this.ConnectionStringCompare(conn, connectionString))
             {
                 this.UpdateConnectionString(conn, connectionString);
             }
         }

         private void UpdateConnectionString(DbConnection conn, string connectionString)
         {
             ConnectionState state = conn.State;
             if (state == ConnectionState.Open)
                 conn.Close();

             conn.ConnectionString = connectionString;

             if (state == ConnectionState.Open)
                 conn.Open();
         }

         private bool ConnectionStringCompare(DbConnection conn, string connectionString)
         {
             DbProviderFactory factory = DbProviderFactories.GetFactory(conn);

             DbConnectionStringBuilder a = factory.CreateConnectionStringBuilder();
             a.ConnectionString = conn.ConnectionString;

             DbConnectionStringBuilder b = factory.CreateConnectionStringBuilder();
             b.ConnectionString = connectionString;

             return a.EquivalentTo(b);
         }
     }

    关于上面的代码，需要说明的一点是，因为要获取 EF DbContext 的普通数据库事务状态，必须得拿到 DbContext.Database.CurrentTransaction 属性，所以将 UpdateConnectionString 方法拆分成 UpdateToMaster 和 UpdateToSlave 了。