如何理解.NET可逆框架設(shè)計

本篇文章為大家展示了如何理解.NET可逆框架設(shè)計，內(nèi)容簡明扼要并且容易理解，絕對能使你眼前一亮，通過這篇文章的詳細(xì)介紹希望你能有所收獲。

前段時間一直在學(xué)習(xí)和研究.NET事務(wù)處理，慢慢的我發(fā)現(xiàn)可以使用事務(wù)處理來實現(xiàn)一種可逆的系統(tǒng)框架。這種框架在一些IT社區(qū)似乎還沒有見過，但是在我們?nèi)粘ｉ_發(fā)中確實有這個需求。所以我花了點時間深入的研究了一下事務(wù)的原理和使用，實現(xiàn)了以事務(wù)為紐帶，以資源為操作對象的可逆框架。

這里我假設(shè)您對事務(wù)有了整體的認(rèn)識，也對自定義事務(wù)管理器有過了解。

1.    什么是可逆的程序框架

什么叫可逆的？程序的執(zhí)行是可以被無限制回滾的。

什么叫可逆的框架？實現(xiàn)了對可逆功能的封裝，并能通過簡單的接口調(diào)用進(jìn)行使用?？蚣芸赡苡写笥行。蚁脒@么稱呼它是為了表達(dá)它的整體性和重要性。

那么到底可逆的需求在哪里？其實在我們開發(fā)程序的時候經(jīng)常會使用事務(wù)來進(jìn)行業(yè)務(wù)的控制。比如刪除訂單，然后刪除訂單明細(xì)等等，對于這樣的要求很多，我們只能將邏輯控制在一個事務(wù)范圍內(nèi)，不能在沒有事務(wù)性的邏輯代碼中編寫這種要求的業(yè)務(wù)功能。等出現(xiàn)未知錯誤的時候在進(jìn)行事務(wù)的回滾。

你也許會問，使用原來的事務(wù)處理不是也能進(jìn)行回滾嗎？當(dāng)然不是這么簡單的，我們使用事務(wù)回滾時只能將資源回滾到最初未進(jìn)行事務(wù)處理前的狀態(tài)。(這里不僅僅指的是數(shù)據(jù)庫事務(wù)，而是全局的事務(wù)處理) 我們用圖做個比較。[王清培版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請給出署名]

傳統(tǒng)的事務(wù)處理圖：

可逆的事務(wù)處理圖：

從這兩幅圖中我們可以很明顯的看出，傳統(tǒng)的事務(wù)處理在事務(wù)處理的過程當(dāng)中無法控制中間數(shù)據(jù)，也就是說無法對事務(wù)處理進(jìn)行分段，然后在進(jìn)行統(tǒng)一的提交或回滾。

在可逆框架的事務(wù)處理里我們就可以控制事務(wù)的執(zhí)行階段，在必要的時候我們只需提交或者回滾某一階段的數(shù)據(jù)。

1.1環(huán)境事務(wù)

在可逆框架的事務(wù)處理圖中，我們看到事務(wù)的開始，然后就進(jìn)行下一步、下一步這樣的操作。在每進(jìn)行一個下一步操作的時候，就是進(jìn)入到了一個子事務(wù)里處理，在.NET中是可以進(jìn)行事務(wù)的嵌套，其實也就是依賴事務(wù)Dependent Transaction實現(xiàn)。通過使用環(huán)境事務(wù)可以讓事務(wù)性感知代碼能自動的識別出您將要使用事務(wù)進(jìn)行操作。所以在每進(jìn)行下一步操作的時候，只有將當(dāng)前環(huán)境事務(wù)切換為您將依賴的子事務(wù)才行。如果只是單純的使用依賴事務(wù)對象實例在使用，那么將無法進(jìn)行諸多其他的事務(wù)處理。

2可逆框架的實現(xiàn)原理

由于我們只能控制自定義事務(wù)資源管理器的內(nèi)部實現(xiàn)，所以我們在構(gòu)建自己的數(shù)據(jù)處理時問題變的簡單多了。

實現(xiàn)可逆框架的核心技術(shù)就是使用依賴事務(wù)進(jìn)行事務(wù)的克隆操作。將一個大的事務(wù)處理邏輯上切割成多了小的事務(wù)操作，然后在進(jìn)行統(tǒng)一的提交或回滾。

在實現(xiàn)上其實就是將Committable Transaction對象進(jìn)行包裝，實現(xiàn)簡單的調(diào)用接口。這里參照了環(huán)境代碼的概念，將對象的生命周期控制在代碼片段中。

2.1自定義資源管理器的實現(xiàn)

我們需要擴展IEnlistmentNotification接口的實現(xiàn)，加入對“上一步”、“下一步”的數(shù)據(jù)操作。

請看代碼：

View Code    /***    * author:深度訓(xùn)練    * blog:http://wangqingpei557.blog.51cto.com/    * **/  using System;   using System.Collections.Generic;   using System.Text;   using System.Transactions;      namespace ReversibleLib   {       /// <summary>       /// 可逆范圍內(nèi)的資源管理器。       /// 可以使用該類對易失性資源進(jìn)行事務(wù)范圍內(nèi)的管理。在事務(wù)操作范圍內(nèi)進(jìn)行可逆操作。       /// </summary>       /// <typeparam name="T">需要管理的資源類型</typeparam>       /// <typeparam name="Xcopy">資源在使用、恢復(fù)過程中的數(shù)據(jù)復(fù)制對象。</typeparam>       public class ReResourceManager<T, Xcopy> : IEnlistmentNotification, IReversibleGetResourceData<T>           where T : class, new()           where Xcopy : class      {           /// <summary>           /// 私有字段。資源的持久引用。           /// </summary>           T _commitfrontvalue;           /// <summary>           /// 私有字段。事務(wù)性操作數(shù)據(jù)對象。           /// </summary>           T _rollbackfrontvalue = new T();           /// <summary>           /// 保存數(shù)據(jù)復(fù)制對象。           /// </summary>           Xcopy _copy;           /// <summary>           /// 泛型約束需要，內(nèi)部使用。           /// </summary>           public ReResourceManager() { }           /// <summary>           /// 資源管理器內(nèi)部名稱。便于追蹤           /// </summary>           public string Name { get; set; }           /// <summary>           /// 重載默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，使用資源類型和數(shù)據(jù)復(fù)制對象初始化資源管理器。           /// </summary>           public ReResourceManager(T t, Xcopy icopy)           {               (icopy as IResourceCopy<T>).Copy(_rollbackfrontvalue, t);               _commitfrontvalue = t;               _copy = icopy;           }              #region IEnlistmentNotification 成員           public void Prepare(PreparingEnlistment preparingEnlistment)           {               preparingEnlistment.Prepared();           }           public void Commit(Enlistment enlistment)           {               enlistment.Done();           }           public void InDoubt(Enlistment enlistment)           {               enlistment.Done();           }           public void Rollback(Enlistment enlistment)           {               (_copy as IResourceCopy<T>).Copy(_commitfrontvalue, _rollbackfrontvalue);//回滾事務(wù)               enlistment.Done();           }           #endregion              #region IReversibleGetResourceData<T> 成員           T IReversibleGetResourceData<T>.GetPreviousData()           {               T result = new T();               (_copy as IResourceCopy<T>).Copy(result, _rollbackfrontvalue);               return result;           }           T IReversibleGetResourceData<T>.GetNextData()           {               T result = new T();               (_copy as IResourceCopy<T>).Copy(result, _commitfrontvalue);               return result;           }           #endregion       }   }

2.2可逆框架的入口實現(xiàn)

我們需要簡單的調(diào)用就能方便的使用可逆功能，不能以一種新的方式使用。所以這里借鑒了Transaction Scope的設(shè)計思想。

請看代碼：

View Code    /***    * author:深度訓(xùn)練    * blog:http://wangqingpei557.blog.51cto.com/    * **/  using System;   using System.Collections.Generic;   using System.Text;   using System.Transactions;      namespace ReversibleLib   {       /// <summary>       /// 使代碼成為可逆框架的事務(wù)性代碼       /// </summary>       public class ReversibleManagerScope : IDisposable       {           /// <summary>           /// 初始化ReversibleManagerScope新的實例           /// </summary>           public ReversibleManagerScope()           {               ReversibleManager._reversibleManager = new ReversibleManager();           }           /// <summary>           /// 使用ReversibleManager對象構(gòu)造ReversibleManagerScope使用范圍對象           /// </summary>           /// <param name="manager">ReversibleManager實例</param>           public ReversibleManagerScope(ReversibleManager manager)           {               ReversibleManager._reversibleManager = manager;           }           /// <summary>           /// 使用自定義資源管理器構(gòu)造ReversibleManagerScope包裝的環(huán)境ReversibleManager.Current中的對象實例。           /// </summary>           /// <param name="source">IEnlistmentNotification資源管理器</param>           public ReversibleManagerScope(IEnlistmentNotification source)           {               ReversibleManager._reversibleManager = new ReversibleManager(source);           }           /// <summary>           /// 全局上下文ReversibleManager對象銷毀           /// </summary>           public void Dispose()           {               ReversibleManager._reversibleManager = null;           }           /// <summary>           /// 完成整個操作的提交。該操作將提交事務(wù)棧中的所有依賴事務(wù)           /// </summary>           public void Completed()           {               ReversibleManager.Current.Commit();           }       }       /// <summary>       /// 可逆模塊的入口。       /// ReversibleManager對事務(wù)對象的封裝，實現(xiàn)階段性的事務(wù)提交和回滾。       /// </summary>       public class ReversibleManager       {           #region 上下文靜態(tài)ReversibleManager實例           /// <summary>           /// 持有對可逆框架的對象引用           /// </summary>           internal static ReversibleManager _reversibleManager;           /// <summary>           /// 獲取當(dāng)前上下文中可逆框架           /// </summary>           public static ReversibleManager Current           {               get { return _reversibleManager; }           }           #endregion              #region 構(gòu)造對象           /// <summary>           /// 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)           /// </summary>           public ReversibleManager() { }           /// <summary>           /// 表示可提交的事務(wù)(主事務(wù))           /// </summary>           private CommittableTransaction _commiTransaction;           /// <summary>           /// 支持兩階段提交協(xié)議的資源管理器(主資源管理器)           /// </summary>           private IEnlistmentNotification _resourceManager;           /// <summary>           /// 重載構(gòu)造函數(shù)，使用自定義資源管理器構(gòu)造可逆模塊的開始。           /// </summary>           /// <param name="resource">IEnlistmentNotification接口對象</param>           public ReversibleManager(IEnlistmentNotification resource)           {               _resourceManager = resource;               InitLoad(IsolationLevel.Serializable);           }           /// <summary>           /// 重載構(gòu)造函數(shù)，使用自定義資源管理器、內(nèi)部事務(wù)范圍的事務(wù)隔離級別構(gòu)造可逆模型的開始。           /// </summary>           /// <param name="resource">IEnlistmentNotification接口對象</param>           /// <param name="isolationlevel">IsolationLevel枚舉成員</param>           public ReversibleManager(IEnlistmentNotification resource, IsolationLevel isolationlevel)           {               _resourceManager = resource;               InitLoad(isolationlevel);           }           /// <summary>           /// 事務(wù)初始化階段的參數(shù)對象           /// </summary>           TransactionOptions _options;           /// <summary>           /// 重載構(gòu)造函數(shù)，使用自定義資源管理器、內(nèi)部事務(wù)范圍的事務(wù)隔離級別、事務(wù)超時時間范圍構(gòu)造可逆模塊的開始。           /// </summary>           /// <param name="resource">IEnlistmentNotification接口對象</param>           /// <param name="isolationlevel">IsolationLevel枚舉成員</param>           /// <param name="span">TimeSpan時間范圍</param>           public ReversibleManager(IEnlistmentNotification resource, IsolationLevel isolationlevel, TimeSpan span)           {               _options = new TransactionOptions();               _options.Timeout = span;               InitLoad(isolationlevel);           }           /// <summary>           /// 構(gòu)造CommittableTransaction對象實例。           /// </summary>           /// <param name="level">事務(wù)隔離級別</param>           private void InitLoad(IsolationLevel level)           {               if (_options == null)                   _options = new TransactionOptions();               _options.IsolationLevel = level;               _commiTransaction = new CommittableTransaction(_options);               _commiTransaction.EnlistVolatile(_resourceManager, EnlistmentOptions.None);               //作為事務(wù)棧的頭開始整個可逆結(jié)構(gòu)。               _tranStack.Push(_commiTransaction);//壓入事務(wù)棧               _resourceStack.Push(_resourceManager);//壓入資源棧               //設(shè)置環(huán)境事務(wù)，讓所有支持事務(wù)性感知框架的代碼都能執(zhí)行。               Transaction.Current = _commiTransaction;           }           #endregion              /// <summary>           /// 事務(wù)棧，依次存放事務(wù)。           /// </summary>           private System.Collections.Generic.Stack<Transaction> _tranStack = new Stack<Transaction>();           /// <summary>           /// 資源棧，依次存放事務(wù)使用的資源。           /// </summary>           private System.Collections.Generic.Stack<IEnlistmentNotification> _resourceStack = new Stack<IEnlistmentNotification>();           /// <summary>           /// 階段性事件委托           /// </summary>           /// <param name="tran">Transaction環(huán)境事務(wù)</param>           public delegate void PhaseHanlder(System.Transactions.Transaction tran);           /// <summary>           /// 下一步事件           /// </summary>           public event PhaseHanlder NextEvent;           /// <summary>           /// 上一步事件           /// </summary>           public event PhaseHanlder PreviousEvent;           /// <summary>           /// 開始下一步操作           /// </summary>           /// <typeparam name="S">IEnlistmentNotification接口實現(xiàn)</typeparam>           /// <param name="level">IsolationLevel事務(wù)的隔離級別(對全局事務(wù)處理設(shè)置)</param>           /// <param name="source">下一步操作的自定義數(shù)據(jù)管理器</param>           public void Next<S>(IsolationLevel level, S source)               where S : class,IEnlistmentNotification, new()           {               Transaction tran = _tranStack.Peek();//獲取事務(wù)棧的頂端事務(wù)               if (tran == null)                   tran = Transaction.Current;//主事務(wù)               DependentTransaction depentran = tran.DependentClone(DependentCloneOption.BlockCommitUntilComplete);               //將本次事務(wù)處理的資源管理器壓入資源棧中               depentran.EnlistVolatile(source, EnlistmentOptions.None);               _tranStack.Push(depentran);               _resourceStack.Push(source);               //切換環(huán)境事務(wù)場景               Transaction.Current = depentran;               if (NextEvent != null)                   if (NextEvent.GetInvocationList().Length > 0)                       NextEvent(Transaction.Current);           }           /// <summary>           /// 返回上一步操作           /// </summary>           /// <typeparam name="T">需要接受的數(shù)據(jù)對象類型</typeparam>           /// <param name="refadd">需要接受的數(shù)據(jù)對象引用</param>           public void Previous<T>(out T refadd) where T : class,new()           {               Transaction tran = _tranStack.Pop();               if (tran == null)//頂層事務(wù)                   Transaction.Current.Rollback();               // tran.Rollback();//回滾本事務(wù),將觸發(fā)所有克隆事務(wù)的回滾。               if (PreviousEvent != null)                   if (PreviousEvent.GetInvocationList().Length > 0)                   {                       //設(shè)置上一步數(shù)據(jù)對象                       refadd = (_resourceStack.Pop() as IReversibleGetResourceData<T>).GetPreviousData();                       PreviousEvent(Transaction.Current);                       return;                   }               refadd = new T();//事務(wù)處理異常           }           /// <summary>           /// 提交事物堆棧中的所有事物           /// </summary>           public void Commit()           {               if (Transaction.Current is DependentTransaction)                   (Transaction.Current as DependentTransaction).Complete();               for (int i = 0; i < _tranStack.Count - 1; i++)               {                   //依賴事務(wù)                   (_tranStack.Pop() as DependentTransaction).Complete();               }               //提交事務(wù)，主事務(wù)。必須進(jìn)行克隆主體的提交才能完成所有階段的操作。               (_tranStack.Pop() as CommittableTransaction).Commit();           }           /// <summary>           /// 回滾事物堆棧中的所有事物           /// </summary>           public void RollBack()           {               if (Transaction.Current is DependentTransaction)                   (Transaction.Current as DependentTransaction).Rollback();               for (int i = 0; i < _tranStack.Count - 1; i++)               {                   //依賴事務(wù)                   (_tranStack.Pop() as DependentTransaction).Rollback();               }               //提交事務(wù)，主事務(wù)。必須進(jìn)行克隆主體的提交才能完成所有階段的操作。               (_tranStack.Pop() as CommittableTransaction).Rollback();           }       }   }

3.示例

這里我使用了一個簡單的String Builder作為資源管理器需要管理的對象。

請看代碼：

View Code    /***    * author:深度訓(xùn)練    * blog:http://wangqingpei557.blog.51cto.com/    * **/  using System;   using System.Collections.Generic;   using System.Text;   using System.Data;   using System.Transactions;   using ReversibleLib;      namespace ConsoleApplication1   {       class Program       {           static void Main(string[] args)           {               //構(gòu)造數(shù)據(jù)               StringBuilder strbuilder = new StringBuilder();               strbuilder.Append("0");//初始數(shù)據(jù)為0                  //資源管理器               ReResourceManager<StringBuilder, StringBuilderCopy> strResource =                   new ReResourceManager<StringBuilder, StringBuilderCopy>(strbuilder, new StringBuilderCopy());               strResource.Name = "0資源管理器";               //開始進(jìn)入可逆框架處理環(huán)境               using (ReversibleManagerScope reversible = new ReversibleManagerScope(strResource))               {                   try                  {                       ReversibleManager.Current.PreviousEvent += new ReversibleManager.PhaseHanlder(Current_PreviousEvent);                       ReversibleManager.Current.NextEvent += new ReversibleManager.PhaseHanlder(Current_NextEvent);                       strbuilder.Append("1");//首次修改數(shù)據(jù)為01                          //獲取下一步操作的數(shù)據(jù)                       StringBuilder strbuilder2 = (strResource as IReversibleGetResourceData<StringBuilder>).GetNextData();                       //構(gòu)造下一步操作的自定義資源管理器                       ReResourceManager<StringBuilder, StringBuilderCopy> strResource2 =                           new ReResourceManager<StringBuilder, StringBuilderCopy>(strbuilder2, new StringBuilderCopy());                       strResource2.Name = "2資源管理器";                       ReversibleManager.Current.Next<ReResourceManager<StringBuilder, StringBuilderCopy>>(                           System.Transactions.IsolationLevel.Serializable, strResource2);                       strbuilder2.Append("2");//第二步修改數(shù)據(jù)為012                          //返回上一步,也就是回滾對數(shù)據(jù)進(jìn)行“2”設(shè)置的前一個狀態(tài)                       StringBuilder strbuilder3;                       ReversibleManager.Current.Previous<StringBuilder>(out strbuilder3);//獲取上一步使用的數(shù)據(jù)，這里應(yīng)該是01                          reversible.Completed();//提交所有操作                       Console.WriteLine(strbuilder3);                   }                   catch (Exception err)                   { Console.WriteLine(err.Message); ReversibleManager.Current.RollBack(); }               }               Console.ReadLine();           }              static void Current_NextEvent(Transaction tran)           {               Console.WriteLine("下一步：" + tran.TransactionInformation.LocalIdentifier);               Console.WriteLine("下一步：" + tran.TransactionInformation.DistributedIdentifier);           }           static void Current_PreviousEvent(Transaction tran)           {               Console.WriteLine("上一步：" + tran.TransactionInformation.LocalIdentifier);               Console.WriteLine("上一步：" + tran.TransactionInformation.DistributedIdentifier);           }       }   }

這里我使用0作為資源的初始數(shù)據(jù)，然后進(jìn)入到第一個環(huán)節(jié)，我將它附加了1，然后進(jìn)入到第二個環(huán)節(jié)，我將它附加了2，這里應(yīng)該是012了，但是下面我突然又返回到了上一步，所以最后的數(shù)據(jù)應(yīng)該是01。如果我們需要使用復(fù)雜的數(shù)據(jù)對象，如常用的Data Table類型，我們一般都是用它來展現(xiàn)一組數(shù)據(jù)，然后對這組數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列的操作。

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