wcf系列学习5天速成——第四天 wcf之分布式架构(转载)
2024-05-14 07:10:56
今天是wcf系列的第四天，也该出手压轴戏了。嗯，现在的大型架构，都是神马的，
nginx鸡群，iis鸡群，wcf鸡群，DB鸡群，由一个人作战变成了群殴.......
今天我就分享下wcf鸡群，高性能架构中一种常用的手法就是在内存中维护一个叫做“索引”的内存数据库，
在实战中利用“索引”这个概念做出"海量数据“的秒杀。
好，先上图：
这个图明白人都能看得懂吧。因为我的系列偏重于wcf，所以我重点说下”心跳检测“的实战手法。
第一步：上一下项目的结构，才能做到心中有数。
第二步：“LoadDBService”这个是控制台程序，目的就是从数据库抽出关系模型加载在内存数据库中，因为这些东西会涉及一些算法的知识，
在这里就不写算法了，就简单的模拟一下。
LoadDBServcie
1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.Linq; 4 using System.Text; 5 using System.Runtime.Serialization; 6 using System.Web.Script.Serialization; 7 using System.IO; 8 using System.Xml.Serialization; 9 using System.Xml;10 using Common;11 12 namespace LoadDBData13 {14 class Program15 {16 static void Main(string[] args)17 {18 //模拟从数据库加载索引到内存中,形成内存中的数据库19 //这里的 "Dictionary" 用来表达“一个用户注册过多少店铺“，即UserID与ShopID的一对多关系20 SerializableDictionary<int, List<int>> dic = new SerializableDictionary<int, List<int>>();21 22 List<int> shopIDList = new List<int>();23 24 for (int shopID = 300000; shopID < 300050; shopID++)25 shopIDList.Add(shopID);26 27 int UserID = 15;28 29 //假设这里已经维护好了UserID与ShopID的关系30 dic.Add(UserID, shopIDList);31 32 XmlSerializer xml = new XmlSerializer(dic.GetType());33 34 var memoryStream = new MemoryStream();35 36 xml.Serialize(memoryStream, dic);37 38 memoryStream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);39 40 //将Dictionary持久化，相当于模拟保存在Mencache里面41 File.AppendAllText("F://1.txt", Encoding.UTF8.GetString(memoryStream.ToArray()));42 43 Console.WriteLine("数据加载成功！");44 45 Console.Read();46 }47 }48 }因为Dictionary不支持序列化，所以我从网上拷贝了一份代码让其执行序列化
SerializableDictionary
1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.Linq; 4 using System.Text; 5 using System.Xml.Serialization; 6 using System.Xml; 7 using System.Xml.Schema; 8 using System.Runtime.Serialization; 9 10 namespace Common 11 { 12 ///<summary> 13 /// 标题：支持 XML 序列化的 Dictionary 14 ///</summary> 15 ///<typeparam name="TKey"></typeparam> 16 ///<typeparam name="TValue"></typeparam> 17 [XmlRoot("SerializableDictionary")] 18 public class SerializableDictionary<TKey, TValue> : Dictionary<TKey, TValue>, IXmlSerializable 19 { 20 21 public SerializableDictionary() 22 : base() 23 { 24 } 25 public SerializableDictionary(IDictionary<TKey, TValue> dictionary) 26 : base(dictionary) 27 { 28 } 29 30 public SerializableDictionary(IEqualityComparer<TKey> comparer) 31 : base(comparer) 32 { 33 } 34 35 public SerializableDictionary(int capacity) 36 : base(capacity) 37 { 38 } 39 public SerializableDictionary(int capacity, IEqualityComparer<TKey> comparer) 40 : base(capacity, comparer) 41 { 42 } 43 protected SerializableDictionary(SerializationInfo info, StreamingContext context) 44 : base(info, context) 45 { 46 } 47 48 49 public System.Xml.Schema.XmlSchema GetSchema() 50 { 51 return null; 52 } 53 ///<summary> 54 /// 从对象的 XML 表示形式生成该对象 55 ///</summary> 56 ///<param name="reader"></param> 57 public void ReadXml(System.Xml.XmlReader reader) 58 { 59 XmlSerializer keySerializer = new XmlSerializer(typeof(TKey)); 60 XmlSerializer valueSerializer = new XmlSerializer(typeof(TValue)); 61 bool wasEmpty = reader.IsEmptyElement; 62 reader.Read(); 63 if (wasEmpty) 64 return; 65 while (reader.NodeType != System.Xml.XmlNodeType.EndElement) 66 { 67 reader.ReadStartElement("item"); 68 reader.ReadStartElement("key"); 69 TKey key = (TKey)keySerializer.Deserialize(reader); 70 reader.ReadEndElement(); 71 reader.ReadStartElement("value"); 72 TValue value = (TValue)valueSerializer.Deserialize(reader); 73 reader.ReadEndElement(); 74 this.Add(key, value); 75 reader.ReadEndElement(); 76 reader.MoveToContent(); 77 } 78 reader.ReadEndElement(); 79 } 80 81 /**/ 82 ///<summary> 83 /// 将对象转换为其 XML 表示形式 84 ///</summary> 85 ///<param name="writer"></param> 86 public void WriteXml(System.Xml.XmlWriter writer) 87 { 88 XmlSerializer keySerializer = new XmlSerializer(typeof(TKey)); 89 XmlSerializer valueSerializer = new XmlSerializer(typeof(TValue)); 90 foreach (TKey key in this.Keys) 91 { 92 writer.WriteStartElement("item"); 93 writer.WriteStartElement("key"); 94 keySerializer.Serialize(writer, key); 95 writer.WriteEndElement(); 96 writer.WriteStartElement("value"); 97 TValue value = this[key]; 98 valueSerializer.Serialize(writer, value); 99 writer.WriteEndElement();100 writer.WriteEndElement();101 }102 }103 104 }105 }第三步： "HeartBeatService"也做成了一个控制台程序，为了图方便，把Contract和Host都放在一个控制台程序中,
代码中加入了注释，看一下就会懂的。
IAddress.cs
1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.Linq; 4 using System.Runtime.Serialization; 5 using System.ServiceModel; 6 using System.Text; 7 8 namespace HeartBeatService 9 {10 //CallbackContract：这个就是Client实现此接口，方便服务器端通知客户端11 [ServiceContract(CallbackContract = typeof(ILiveAddressCallback))]12 public interface IAddress13 {14 ///<summary>15 /// 此方法用于Search启动后，将Search地址插入到此处16 ///</summary>17 ///<param name="address"></param>18 [OperationContract(IsOneWay = true)]19 void AddSearch(string address);20 21 ///<summary>22 /// 此方法用于IIS端获取search地址23 ///</summary>24 ///<param name="address"></param>25 [OperationContract(IsOneWay = true)]26 void GetService(string address);27 }28 }Address.cs
1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.Linq; 4 using System.Runtime.Serialization; 5 using System.ServiceModel; 6 using System.Text; 7 using System.Timers; 8 using System.IO; 9 using System.Collections.Concurrent; 10 using SearhService; 11 using ClientService; 12 13 namespace HeartBeatService 14 { 15 //InstanceContextMode：主要是管理上下文的实例，此处是single，也就是单体 16 //ConcurrencyMode： 主要是用来控制实例中的线程数，此处是Multiple，也就是多线程 17 [ServiceBehavior(InstanceContextMode = InstanceContextMode.Single, ConcurrencyMode = ConcurrencyMode.Multiple)] 18 public class Address : IAddress 19 { 20 static List<string> search = new List<string>(); 21 22 static object obj = new object(); 23 24 ///<summary> 25 /// 此静态构造函数用来检测存活的Search个数 26 ///</summary> 27 static Address() 28 { 29 Timer timer = new Timer(); 30 timer.Interval = 6000; 31 timer.Elapsed += (sender, e) => 32 { 33 34 Console.WriteLine("\n***************************************************************************"); 35 Console.WriteLine("当前存活的Search为："); 36 37 lock (obj) 38 { 39 //遍历当前存活的Search 40 foreach (var single in search) 41 { 42 ChannelFactory<IProduct> factory = null; 43 44 try 45 { 46 //当Search存在的话，心跳服务就要定时检测Search是否死掉，也就是定时的连接Search来检测。 47 factory = new ChannelFactory<IProduct>(new NetTcpBinding(SecurityMode.None), new EndpointAddress(single)); 48 factory.CreateChannel().TestSearch(); 49 factory.Close(); 50 51 Console.WriteLine(single); 52 53 } 54 catch (Exception ex) 55 { 56 Console.WriteLine(ex.Message); 57 58 //如果抛出异常，则说明此search已经挂掉 59 search.Remove(single); 60 factory.Abort(); 61 Console.WriteLine("\n当前时间：" + DateTime.Now + " ,存活的Search有：" + search.Count() + "个"); 62 } 63 } 64 } 65 66 //最后统计下存活的search有多少个 67 Console.WriteLine("\n当前时间：" + DateTime.Now + " ,存活的Search有：" + search.Count() + "个"); 68 }; 69 timer.Start(); 70 } 71 72 public void AddSearch(string address) 73 { 74 75 lock (obj) 76 { 77 //是否包含相同的Search地址 78 if (!search.Contains(address)) 79 { 80 search.Add(address); 81 82 //search添加成功后就要告诉来源处，此search已经被成功载入。 83 var client = OperationContext.Current.GetCallbackChannel<ILiveAddressCallback>(); 84 client.LiveAddress(address); 85 } 86 } 87 } 88 89 public void GetService(string address) 90 { 91 Timer timer = new Timer(); 92 timer.Interval = 1000; 93 timer.Elapsed += (obj, sender) => 94 { 95 try 96 { 97 //这个是定时的检测IIS是否挂掉 98 var factory = new ChannelFactory<IServiceList>(new NetTcpBinding(SecurityMode.None), 99 new EndpointAddress(address));100 101 factory.CreateChannel().AddSearchList(search);102 103 factory.Close();104 105 timer.Interval = 10000;106 }107 catch (Exception ex)108 {109 Console.WriteLine(ex.Message);110 }111 };112 timer.Start();113 }114 }115 }ILiveAddressCallback.cs
1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.Linq; 4 using System.Text; 5 using System.ServiceModel; 6 7 namespace HeartBeatService 8 { 9 ///<summary>10 /// 等客户端实现后，让客户端约束一下，只能是这个LiveAddress方法11 ///</summary>12 public interface ILiveAddressCallback13 {14 [OperationContract(IsOneWay = true)]15 void LiveAddress(string address);16 }17 }第四步： 我们开一下心跳，预览下效果：
是的，心跳现在正在检测是否有活着的Search。
第五步："SearhService" 这个Console程序就是WCF的search，主要用于从MemerCache里面读取索引。
记得要添加一下对“心跳服务”的服务引用。
IProduct.cs
1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.Linq; 4 using System.Runtime.Serialization; 5 using System.ServiceModel; 6 using System.Text; 7 8 namespace SearhService 9 {10 // 注意: 使用“重构”菜单上的“重命名”命令，可以同时更改代码和配置文件中的接口名“IService1”。11 [ServiceContract]12 public interface IProduct13 {14 [OperationContract]15 List<int> GetShopListByUserID(int userID);16 17 [OperationContract]18 void TestSearch();19 }20 }Product.cs
1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.Linq; 4 using System.Runtime.Serialization; 5 using System.ServiceModel; 6 using System.Text; 7 using Common; 8 using System.Xml; 9 using System.IO;10 using System.Xml.Serialization;11 12 namespace SearhService13 {14 public class Product : IProduct15 {16 public List<int> GetShopListByUserID(int userID)17 {18 //模拟从MemCache中读取索引19 SerializableDictionary<int, List<int>> dic = new SerializableDictionary<int, List<int>>();20 21 byte[] bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(File.ReadAllText("F://1.txt", Encoding.UTF8));22 23 var memoryStream = new MemoryStream();24 25 memoryStream.Write(bytes, 0, bytes.Count());26 27 memoryStream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);28 29 XmlSerializer xml = new XmlSerializer(dic.GetType());30 31 var obj = xml.Deserialize(memoryStream) as Dictionary<int, List<int>>;32 33 return obj[userID];34 }35 36 public void TestSearch() { }37 }38 }SearchHost.cs
1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.Linq; 4 using System.Text; 5 using System.ServiceModel; 6 using System.Configuration; 7 using System.Timers; 8 using SearhService.HeartBeatService; 9 10 namespace SearhService11 {12 public class SearchHost : IAddressCallback13 {14 static DateTime startTime;15 16 public static void Main()17 {18 ServiceHost host = new ServiceHost(typeof(Product));19 20 host.Open();21 22 AddSearch();23 24 Console.Read();25 26 }27 28 static void AddSearch()29 {30 startTime = DateTime.Now;31 32 Console.WriteLine("Search服务发送中.....\n\n*************************************************\n");33 34 try35 {36 var heartClient = new AddressClient(new InstanceContext(new SearchHost()));37 38 string search = ConfigurationManager.AppSettings["search"];39 40 heartClient.AddSearch(search);41 }42 catch (Exception ex)43 {44 Console.WriteLine("Search服务发送失败：" + ex.Message);45 }46 }47 48 public void LiveAddress(string address)49 {50 Console.WriteLine("恭喜你," + address + "已被心跳成功接收！\n");51 Console.WriteLine("发送时间：" + startTime + "\n接收时间：" + DateTime.Now);52 }53 }54 }第六步：此时Search服务已经建好，我们可以测试当Search开启获取关闭对心跳有什么影响：
Search开启时：
Search关闭时：
对的，当Search关闭时，心跳检测该Search已经死掉，然后只能从集群中剔除。
当然，我们可以将Search拷贝N份，部署在N台机器中，只要修改一下endpoint地址就OK了，这一点明白人都会。
第七步："ClientService" 这里也就指的是IIS，此时我们也要添加一下对心跳的服务引用。
IServiceList.cs
1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.Linq; 4 using System.Text; 5 using System.ServiceModel; 6 7 namespace ClientService 8 { 9 [ServiceContract]10 public interface IServiceList11 {12 [OperationContract]13 void AddSearchList(List<string> search);14 }15 }ServiceList.cs
1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.Linq; 4 using System.Text; 5 using System.ServiceModel; 6 using System.Configuration; 7 using System.Timers; 8 using System.Threading; 9 10 namespace ClientService11 {12 public class ServiceList : IServiceList13 {14 public static List<string> searchList = new List<string>();15 16 static object obj = new object();17 18 public static string Search19 {20 get21 {22 lock (obj)23 {24 //如果心跳没及时返回地址，客户端就在等候25 if (searchList.Count == 0)26 Thread.Sleep(1000);27 return searchList[new Random().Next(0, searchList.Count)];28 }29 }30 set31 {32 33 }34 }35 36 public void AddSearchList(List<string> search)37 {38 lock (obj)39 {40 searchList = search;41 42 Console.WriteLine("************************************");43 Console.WriteLine("当前存活的Search为:");44 45 foreach (var single in searchList)46 {47 Console.WriteLine(single);48 }49 }50 }51 }52 }Program.cs
1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.Linq; 4 using System.Text; 5 using System.ServiceModel; 6 using System.Configuration; 7 using System.Threading; 8 using ClientService.HeartBeatService; 9 using SearhService;10 using BaseClass;11 using System.Data;12 using System.Diagnostics;13 14 namespace ClientService15 {16 class Program : IAddressCallback17 {18 static void Main(string[] args)19 {20 21 ServiceHost host = new ServiceHost(typeof(ServiceList));22 23 host.Open();24 25 var client = new AddressClient(new InstanceContext(new Program()));26 27 //配置文件中获取iis的地址28 var iis = ConfigurationManager.AppSettings["iis"];29 30 //将iis的地址告诉心跳31 client.GetService(iis);32 33 //从集群中获取search地址来对Search服务进行调用34 var factory = new ChannelFactory<IProduct>(new NetTcpBinding(SecurityMode.None), new EndpointAddress(ServiceList.Search));35 36 //根据userid获取了shopID的集合37 var shopIDList = factory.CreateChannel().GetShopListByUserID(15);38 39 //.......................... 后续就是我们将shopIDList做连接数据库查询（做到秒杀）40 41 Console.Read();42 }43 44 public void LiveAddress(string address)45 {46 47 }48 }49 }然后我们开启Client,看看效果咋样：
当然，search集群后，client得到search的地址是随机的，也就分担了search的负担，实现有福同享，有难同当的效果了。
最后： 我们做下性能检测，看下“秒杀”和“毫秒杀”的效果。
首先在数据库的User表和Shop插入了180万和20万的数据用于关联。
ClientService改造后的代码：
Program.cs
1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.Linq; 4 using System.Text; 5 using System.ServiceModel; 6 using System.Timers; 7 using System.Diagnostics; 8 using BaseClass; 9 using ClientService;10 using ClientService.HeartBeatService;11 using System.Configuration;12 using SearhService;13 14 namespace ClientService15 {16 class Program : IAddressCallback17 {18 static void Main(string[] args)19 {20 21 ServiceHost host = new ServiceHost(typeof(ServiceList));22 23 host.Open();24 25 var client = new AddressClient(new InstanceContext(new Program()));26 27 //配置文件中获取iis的地址28 var iis = ConfigurationManager.AppSettings["iis"];29 30 //将iis的地址告诉心跳31 client.GetService(iis);32 33 //从集群中获取search地址来对Search服务进行调用34 var factory = new ChannelFactory<IProduct>(new NetTcpBinding(SecurityMode.None), new EndpointAddress(ServiceList.Search));35 36 //根据userid获取了shopID的集合37 //比如说这里的ShopIDList是通过索引交并集获取的分页的一些shopID38 var shopIDList = factory.CreateChannel().GetShopListByUserID(15);39 40 var strSql = string.Join(",", shopIDList);41 42 Stopwatch watch = new Stopwatch();43 44 watch.Start();45 SqlHelper.Query("select s.ShopID,u.UserName,s.ShopName from [User] as u ,Shop as s where s.ShopID in(" + strSql + ")");46 watch.Stop();47 48 Console.WriteLine("通过wcf索引获取的ID >>>花费时间:" + watch.ElapsedMilliseconds);49 50 //普通的sql查询花费的时间51 StringBuilder builder = new StringBuilder();52 53 builder.Append("select * from ");54 builder.Append("(select ROW_NUMBER() over(order by s.ShopID) as NumberID, ");55 builder.Append(" s.ShopID, u.UserName, s.ShopName ");56 builder.Append("from Shop s left join [User] as u on u.UserID=s.UserID ");57 builder.Append("where s.UserID=15) as array ");58 builder.Append("where NumberID>300000 and NumberID<300050");59 60 watch.Start();61 SqlHelper.Query(builder.ToString());62 watch.Stop();63 64 Console.WriteLine("普通的sql分页 >>>花费时间:" + watch.ElapsedMilliseconds);65 66 Console.Read();67 }68 69 public void LiveAddress(string address)70 {71 72 }73 }74 }性能图：
对的，一个秒杀，一个是毫秒杀，所以越复杂越能展示出“内存索引”的强大之处。
转载于:https://www.cnblogs.com/zpc870921/archive/2012/08/17/2643960.html
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