免费的图片做视频在线观看网站,wordpress微信打赏,app界面设计图怎么做,营销推广的方法在常用的三层架构中#xff0c;通常都是通过数据访问层来修改或者查询数据#xff0c;一般修改和查询使用的是相同的实体。在一些业务逻辑简单的系统中可能没有什么问题#xff0c;但是随着系统逻辑变得复杂#xff0c;用户增多#xff0c;这种设计就会出现一些性能问题。…在常用的三层架构中通常都是通过数据访问层来修改或者查询数据一般修改和查询使用的是相同的实体。在一些业务逻辑简单的系统中可能没有什么问题但是随着系统逻辑变得复杂用户增多这种设计就会出现一些性能问题。虽然在DB上可以做一些读写分离的设计但在业务上如果在读写方面混合在一起的话仍然会出现一些问题。 本文介绍了命令查询职责分离模式(Command Query Responsibility SegregationCQRS)该模式从业务上分离修改 (Command增删改会对系统状态进行修改)和查询Query查不会对系统状态进行修改)的行为。从而使得逻辑更加清晰便于对不同部分进行针对性的优化。文章首先简要介绍了传统的CRUD方式存在的问题接着介绍了CQRS模式最后以一个简单的在线日记系统演示了如何实现CQRS模式。要谈到读写操作首先我们来看传统的CRUD的问题。 一 CRUD方式的问题 在以前的管理系统中命令(Command通常用来更新数据操作DB)和查询(Query)通常使用的是在数据访问层中Repository中的实体对象(这些对象是对DB中表的映射)这些实体有可能是SQLServer中的一行数据或者多个表。 通常对DB执行的增删改查CRUD都是针对的系统的实体对象。如通过数据访问层获取数据然后通过数据传输对象DTO传给表现层。或者用户需要更新数据通过DTO对象将数据传给Model然后通过数据访问层写回数据库系统中的所有交互都是和数据查询和存储有关可以认为是数据驱动Data-Driven的如下图 对于一些比较简单的系统使用这种CRUD的设计方式能够满足要求。特别是通过一些代码生成工具及ORM等能够非常方便快速的实现功能。 但是传统的CRUD方法有一些问题 使用同一个对象实体来进行数据库读写可能会太粗糙大多数情况下比如编辑的时候可能只需要更新个别字段但是却需要将整个对象都穿进去有些字段其实是不需要更新的。在查询的时候在表现层可能只需要个别字段但是需要查询和返回整个实体对象。使用同一实体对象对同一数据进行读写操作的时候可能会遇到资源竞争的情况经常要处理的锁的问题在写入数据的时候需要加锁。读取数据的时候需要判断是否允许脏读。这样使得系统的逻辑性和复杂性增加并且会对系统吞吐量的增长会产生影响。同步的直接与数据库进行交互在大数据量同时访问的情况下可能会影响性能和响应性并且可能会产生性能瓶颈。由于同一实体对象都会在读写操作中用到所以对于安全和权限的管理会变得比较复杂。这里面很重要的一个问题是系统中的读写频率比是偏向读还是偏向写就如同一般的数据结构在查找和修改上时间复杂度不一样在设计系统的结构时也需要考虑这样的问题。解决方法就是我们经常用到的对数据库进行读写分离。 让主数据库处理事务性的增删改操作(Insert,Update,Delete)操作让从数据库处理查询操作(Select操作)数据库复制被用来将事务性操作导致的变更同步到集群中的从数据库。这只是从DB角度处理了读写分离但是从业务或者系统上面读和写仍然是存放在一起的。他们都是用的同一个实体对象。 要从业务上将读和写分离就是接下来要介绍的命令查询职责分离模式。 二 什么是CQRS CQRS最早来自于Betrand MeyerEiffel语言之父开-闭原则OCP提出者在 Object-Oriented Software Construction 这本书中提到的一种 命令查询分离 (Command Query Separation,CQS) 的概念。其基本思想在于任何一个对象的方法可以分为两大类 命令(Command):不返回任何结果(void)但会改变对象的状态。查询(Query):返回结果但是不会改变对象的状态对系统没有副作用。根据CQS的思想任何一个方法都可以拆分为命令和查询两部分比如 private int i 0; private int Increase(int value)
{i value;return i;
} 这个方法我们执行了一个命令即对变量i进行相加同时又执行了一个Query即查询返回了i的值如果按照CQS的思想该方法可以拆成Command和Query两个方法如下 private void IncreaseCommand(int value)
{i value;
}
private int QueryValue()
{return i;
} 操作和查询分离使得我们能够更好的把握对象的细节能够更好的理解哪些操作会改变系统的状态。当然CQS也有一些缺点比如代码需要处理多线程的情况。 CQRS是对CQS模式的进一步改进成的一种简单模式。 它由Greg Young在CQRS, Task Based UIs, Event Sourcing agh! 这篇文章中提出。“CQRS只是简单的将之前只需要创建一个对象拆分成了两个对象这种分离是基于方法是执行命令还是执行查询这一原则来定的(这个和CQS的定义一致)”。 CQRS使用分离的接口将数据查询操作(Queries)和数据修改操作(Commands)分离开来这也意味着在查询和更新过程中使用的数据模型也是不一样的。这样读和写逻辑就隔离开来了。 使用CQRS分离了读写职责之后可以对数据进行读写分离操作来改进性能可扩展性和安全。如下图 主数据库处理CUD从库处理R从库的的结构可以和主库的结构完全一样也可以不一样从库主要用来进行只读的查询操作。在数量上从库的个数也可以根据查询的规模进行扩展在业务逻辑上也可以根据专题从主库中划分出不同的从库。从库也可以实现成ReportingDatabase根据查询的业务需求从主库中抽取一些必要的数据生成一系列查询报表来存储。 使用ReportingDatabase的一些优点通常可以使得查询变得更加简单高效 ReportingDatabase的结构和数据表会针对常用的查询请求进行设计。ReportingDatabase数据库通常会去正规化存储一些冗余而减少必要的Join等联合查询操作使得查询简化和高效一些在主数据库中用不到的数据信息在ReportingDatabase可以不用存储。可以对ReportingDatabase重构优化而不用去改变操作数据库。对ReportingDatabase数据库的查询不会给操作数据库带来任何压力。可以针对不同的查询请求建立不同的ReportingDatabase库。当然这也有一些缺点比如从库数据的更新。如果使用SQLServer本身也提供了一些如故障转移和复制机制来方便部署。 三 什么时候可以考虑CQRS CQRS模式有一些优点 分工明确可以负责不同的部分将业务上的命令和查询的职责分离能够提高系统的性能、可扩展性和安全性。并且在系统的演化中能够保持高度的灵活性能够防止出现CRUD模式中对查询或者修改中的某一方进行改动导致另一方出现问题的情况。逻辑清晰能够看到系统中的那些行为或者操作导致了系统的状态变化。可以从数据驱动(Data-Driven) 转到任务驱动(Task-Driven)以及事件驱动(Event-Driven).在下场景中可以考虑使用CQRS模式 当在业务逻辑层有很多操作需要相同的实体或者对象进行操作的时候。CQRS使得我们可以对读和写定义不同的实体和方法从而可以减少或者避免对某一方面的更改造成冲突对于一些基于任务的用户交互系统通常这类系统会引导用户通过一系列复杂的步骤和操作通常会需要一些复杂的领域模型并且整个团队已经熟悉领域驱动设计技术。写模型有很多和业务逻辑相关的命令操作的堆输入验证业务逻辑验证来保证数据的一致性。读模型没有业务逻辑以及验证堆仅仅是返回DTO对象为视图模型提供数据。读模型最终和写模型相一致。适用于一些需要对查询性能和写入性能分开进行优化的系统尤其是读/写比非常高的系统横向扩展是必须的。比如在很多系统中读操作的请求时远大于写操作。为适应这种场景可以考虑将写模型抽离出来单独扩展而将写模型运行在一个或者少数几个实例上。少量的写模型实例能够减少合并冲突发生的情况适用于一些团队中一些有经验的开发者可以关注复杂的领域模型这些用到写操作而另一些经验较少的开发者可以关注用户界面上的读模型。对于系统在将来会随着时间不段演化有可能会包含不同版本的模型或者业务规则经常变化的系统需要和其他系统整合特别是需要和事件溯源Event Sourcing进行整合的系统这样子系统的临时异常不会影响整个系统的其他部分。但是在以下场景中可能不适宜使用CQRS 领域模型或者业务逻辑比较简单这种情况下使用CQRS会把系统搞复杂。对于简单的CRUD模式的用户界面以及与之相关的数据访问操作已经足够的话没必要使用CQRS这些都是一个简单的对数据进行增删改查。不适合在整个系统中到处使用该模式。在整个数据管理场景中的特定模块中CQRS可能比较有用。但是在有些地方使用CQRS会增加系统不必要的复杂性。四 CQRS与Event Sourcing的关系 在CQRS中查询方面直接通过方法查询数据库然后通过DTO将数据返回。在操作(Command)方面是通过发送Command实现由CommandBus处理特定的Command然后由Command将特定的Event发布到EventBus上然后EventBus使用特定的Handler来处理事件执行一些诸如修改删除更新等操作。这里所有与Command相关的操作都通过Event实现。这样我们可以通过记录Event来记录系统的运行历史记录并且能够方便的回滚到某一历史状态。Event Sourcing就是用来进行存储和管理事件的。这里不展开介绍。 五 CQRS的简单实现 CQRS模式在思想上比较简单但是实现上还是有些复杂。它涉及到DDD以及Event Sourcing这里使用codeproject上的 Introduction to CQRS 这篇文章的例子来说明CQRS模式。这个例子是一个简单的在线记日志(Diary)系统实现了日志的增删改查功能。整体结构如下 上图很清晰的说明了CQRS在读写方面的分离在读方面通过QueryFacade到数据库里去读取数据这个库有可能是ReportingDB。在写方面比较复杂操作通过Command发送到CommandBus上然后特定的CommandHandler处理请求产生对应的Event将Eevnt持久化后通过EventBus特定的EevntHandler对数据库进行修改等操作。 例子代码可以到codeproject上下载整体结构如下 由三个项目构成Diary.CQRS包含了所有的Domain和消息对象。Configuration通过使用一个名为StructMap的IOC来初始化一些变量方便Web调用Web是一个简单的MVC3项目在Controller中有与CQRS交互的代码。 下面分别看Query和Command方面的实现 Query方向的实现 查询方面很简单日志列表和明细获取就是简单的查询。下面先看列表查询部分的代码。 public ActionResult Index()
{ViewBag.Model ServiceLocator.ReportDatabase.GetItems();return View();
}public ActionResult Edit(Guid id)
{var item ServiceLocator.ReportDatabase.GetById(id);var model new DiaryItemDto(){Description item.Description,From item.From,Id item.Id,Title item.Title,To item.To,Version item.Version};return View(model);
} ReportDatabase的GetItems和GetById(id)方法就是简单的查询从命名可以看出他是ReportDatabase。 public class ReportDatabase : IReportDatabase
{static ListDiaryItemDto items new ListDiaryItemDto();public DiaryItemDto GetById(Guid id){return items.Where(a a.Id id).FirstOrDefault();}public void Add(DiaryItemDto item){items.Add(item);}public void Delete(Guid id){items.RemoveAll(i i.Id id);}public ListDiaryItemDto GetItems(){return items;}
} ReportDataBase只是在内部维护了一个List的DiaryItemDto列表。在使用的时候是通过IRepositoryDatabase对其进行操作的这样便于mock代码。 Query方面的代码很简单。在实际的应用中这一块就是直接对DB进行查询然后通过DTO对象返回这个DB可能是应对特定场景的报表数据库这样可以提升查询性能。 下面来看Command方向的实现 Command方向的实现 Command的实现比较复杂下面以简单的创建一个新的日志来说明。 在MVC的Control中可以看到Add的Controller中只调用了一句话: [HttpPost]
public ActionResult Add(DiaryItemDto item)
{ServiceLocator.CommandBus.Send(new CreateItemCommand(Guid.NewGuid(), item.Title, item.Description, -1, item.From, item.To));return RedirectToAction(Index);
} 首先声明了一个CreateItemCommand这个Command只是保存了一些必要的信息。 public class CreateItemCommand:Command
{public string Title { get; internal set; }public string Description { get;internal set; }public DateTime From { get; internal set; }public DateTime To { get; internal set; }public CreateItemCommand(Guid aggregateId, string title, string description,int version,DateTime from, DateTime to): base(aggregateId,version){Title title;Description description;From from;To to;}
} 然后将Command发送到了CommandBus上其实就是让CommandBus来选择合适的CommandHandler来处理。 public class CommandBus:ICommandBus
{private readonly ICommandHandlerFactory _commandHandlerFactory;public CommandBus(ICommandHandlerFactory commandHandlerFactory){_commandHandlerFactory commandHandlerFactory;}public void SendT(T command) where T : Command{var handler _commandHandlerFactory.GetHandlerT();if (handler ! null){handler.Execute(command);}else{throw new UnregisteredDomainCommandException(no handler registered);}}
} 这个里面需要值得注意的是CommandHandlerFactory这个类型的GetHandler方法他接受一个类型为T的泛型这里就是我们之前传入的CreateItemCommand。来看他的GetHandler方法。 public class StructureMapCommandHandlerFactory : ICommandHandlerFactory
{public ICommandHandlerT GetHandlerT() where T : Command{var handlers GetHandlerTypesT().ToList();var cmdHandler handlers.Select(handler (ICommandHandlerT)ObjectFactory.GetInstance(handler)).FirstOrDefault();return cmdHandler;}private IEnumerableType GetHandlerTypesT() where T : Command{var handlers typeof(ICommandHandler).Assembly.GetExportedTypes().Where(x x.GetInterfaces().Any(a a.IsGenericType a.GetGenericTypeDefinition() typeof(ICommandHandler) )).Where(hh.GetInterfaces().Any(iiii.GetGenericArguments().Any(aaaatypeof(T)))).ToList();return handlers;}} 这里可以看到他首先查找当前的程序集中(ICommandHandler)所在的程序集中的所有的实现了ICommandHandler的接口的类型然后在所有的类型找查找实现了该泛型接口并且泛型的类型参数类型为T类型的所有类型。以上面的代码为例就是要找出实现了ICommandHandlerCreateItemCommand接口的类型。可以看到就是CreateItemCommandHandler类型。 public class CreateItemCommandHandler : ICommandHandlerCreateItemCommand
{private IRepositoryDiaryItem _repository;public CreateItemCommandHandler(IRepositoryDiaryItem repository){_repository repository;}public void Execute(CreateItemCommand command){if (command null){throw new ArgumentNullException(command);}if (_repository null){throw new InvalidOperationException(Repository is not initialized.);}var aggregate new DiaryItem(command.Id, command.Title, command.Description, command.From, command.To);aggregate.Version -1;_repository.Save(aggregate, aggregate.Version);}
} 找到之后然后使用IOC实例化了该对象返回。 现在CommandBus中找到了处理特定Command的Handler。然后执行该类型的Execute方法。 可以看到在该类型中实例化了一个名为aggregate的DiaryItem对象。这个和我们之前查询所用到的DiaryItemDto有所不同这个一个领域对象里面包含了一系列事件。 public class DiaryItem : AggregateRoot, IHandleItemCreatedEvent,IHandleItemRenamedEvent,IHandleItemFromChangedEvent, IHandleItemToChangedEvent,IHandleItemDescriptionChangedEvent,IOriginator
{public string Title { get; set; }public DateTime From { get; set; }public DateTime To { get; set; }public string Description { get; set; }public DiaryItem(){}public DiaryItem(Guid id,string title, string description, DateTime from, DateTime to){ApplyChange(new ItemCreatedEvent(id, title,description, from, to));}public void ChangeTitle(string title){ApplyChange(new ItemRenamedEvent(Id, title));}public void Handle(ItemCreatedEvent e){Title e.Title;From e.From;To e.To;Id e.AggregateId;Description e.Description;Version e.Version;}public void Handle(ItemRenamedEvent e){Title e.Title;}...
} ItemCreatedEvent 事件的定义如下其实就是用来存储传输过程中需要用到的数据。 public class ItemCreatedEvent:Event
{public string Title { get; internal set; }public DateTime From { get; internal set; }public DateTime To { get; internal set; }public string Description { get;internal set; }public ItemCreatedEvent(Guid aggregateId, string title ,string description, DateTime from, DateTime to){AggregateId aggregateId;Title title;From from;To to;Description description;}
} 可以看到在Domain对象中除了定义基本的字段外还定义了一些相应的事件比如在构造函数中实际上是发起了一个名为ItemCreateEvent的事件同时还定义了处理时间的逻辑这些逻辑都放在名为Handle的接口方法发例如ItemCerateEvent的处理方法为Handle(ItemCreateEvent)方法。 ApplyChange方法在AggregateRoot对象中他是聚集根这是DDD中的概念。通过这个根可以串起所有对象。 该类实现了IEventProvider接口他保存了所有在_changes中的所有没有提交的变更其中的ApplyChange的用来为特定的Event查找Eventhandler的方法 public abstract class AggregateRoot : IEventProvider
{private readonly ListEvent _changes;public Guid Id { get; internal set; }public int Version { get; internal set; }public int EventVersion { get; protected set; }protected AggregateRoot(){_changes new ListEvent();}public IEnumerableEvent GetUncommittedChanges(){return _changes;}public void MarkChangesAsCommitted(){_changes.Clear();}public void LoadsFromHistory(IEnumerableEvent history){foreach (var e in history) ApplyChange(e, false);Version history.Last().Version;EventVersion Version;}protected void ApplyChange(Event event){ApplyChange(event, true);}private void ApplyChange(Event event, bool isNew){dynamic d this;d.Handle(Converter.ChangeTo(event, event.GetType()));if (isNew){_changes.Add(event);}}
} 在ApplyChange的实现中this其实就是对应的实现了AggregateRoot的DiaryItem的Domain对象调用的Handle方法就是我们之前在DiaryItem中定义的行为。然后将该event保存在内部的未提交的事件列表中。相关的信息及事件都保存在了定义的aggregate对象中并返回。 然后Command继续执行然后调用了_repository.Save(aggregate, aggregate.Version);这个方法。先看这个Repository对象。 public class RepositoryT : IRepositoryT where T : AggregateRoot, new()
{private readonly IEventStorage _storage;private static object _lockStorage new object();public Repository(IEventStorage storage){_storage storage;} public void Save(AggregateRoot aggregate, int expectedVersion){if (aggregate.GetUncommittedChanges().Any()){lock (_lockStorage){var item new T();if (expectedVersion ! -1){item GetById(aggregate.Id);if (item.Version ! expectedVersion){throw new ConcurrencyException(string.Format(Aggregate {0} has been previously modified,item.Id));}}_storage.Save(aggregate);}}}public T GetById(Guid id){IEnumerableEvent events;var memento _storage.GetMementoBaseMemento(id);if (memento ! null){events _storage.GetEvents(id).Where(ee.Versionmemento.Version);}else{events _storage.GetEvents(id);}var obj new T();if(memento!null)((IOriginator)obj).SetMemento(memento);obj.LoadsFromHistory(events);return obj;}
} 这个方法主要是用来对事件进行持久化的。 所有的聚合的变动都会存在该Repository中首先检查当前的聚合是否和之前存储在storage中的聚合一致如果不一致则表示对象在其他地方被更改过抛出ConcurrencyException否则将该变动保存在Event Storage中。 IEventStorage用来存储所有的事件其实现类型为InMemoryEventStorage。 public class InMemoryEventStorage:IEventStorage
{private ListEvent _events;private ListBaseMemento _mementos;private readonly IEventBus _eventBus;public InMemoryEventStorage(IEventBus eventBus){_events new ListEvent();_mementos new ListBaseMemento();_eventBus eventBus;}public IEnumerableEvent GetEvents(Guid aggregateId){var events _events.Where(p p.AggregateId aggregateId).Select(p p);if (events.Count() 0){throw new AggregateNotFoundException(string.Format(Aggregate with Id: {0} was not found, aggregateId));}return events;}public void Save(AggregateRoot aggregate){var uncommittedChanges aggregate.GetUncommittedChanges();var version aggregate.Version;foreach (var event in uncommittedChanges){version;if (version 2){if (version % 3 0){var originator (IOriginator)aggregate;var memento originator.GetMemento();memento.Version version;SaveMemento(memento);}}event.Versionversion;_events.Add(event);}foreach (var event in uncommittedChanges){var desEvent Converter.ChangeTo(event, event.GetType());_eventBus.Publish(desEvent);}}public T GetMementoT(Guid aggregateId) where T : BaseMemento{var memento _mementos.Where(m m.Id aggregateId).Select(mm).LastOrDefault();if (memento ! null)return (T) memento;return null;}public void SaveMemento(BaseMemento memento){_mementos.Add(memento);}
} 在GetEvent方法中会找到所有的聚合根Id相关的事件。在Save方法中将所有的事件保存在内存中然后每隔三个事件建立一个快照。可以看到这里面使用了备忘录模式。 然后在foreach循环中对于所有的没有提交的变更EventBus将该事件发布出去。 现在所有的发生变更的事件已经记录下来了。事件已经被发布到EventBus上然后对应的EventHandler再处理对应的事件然后与DB交互。现在来看EventBus的Publish方法。 public class EventBus:IEventBus
{private IEventHandlerFactory _eventHandlerFactory;public EventBus(IEventHandlerFactory eventHandlerFactory){_eventHandlerFactory eventHandlerFactory;}public void PublishT(T event) where T : Event{var handlers _eventHandlerFactory.GetHandlersT();foreach (var eventHandler in handlers){eventHandler.Handle(event);}}
} 可以看到EventBus的Publish和CommandBus中的Send方法很相似都是首先通过EventHandlerFactory查找对应Event的Handler然后调用其Handler方法。比如 public class StructureMapEventHandlerFactory : IEventHandlerFactory
{public IEnumerableIEventHandlerT GetHandlersT() where T : Event{var handlers GetHandlerTypeT();var lstHandlers handlers.Select(handler (IEventHandlerT) ObjectFactory.GetInstance(handler)).ToList();return lstHandlers;}private static IEnumerableType GetHandlerTypeT() where T : Event{var handlers typeof(IEventHandler).Assembly.GetExportedTypes().Where(x x.GetInterfaces().Any(a a.IsGenericType a.GetGenericTypeDefinition() typeof(IEventHandler))).Where(h h.GetInterfaces().Any(ii ii.GetGenericArguments().Any(aa aa typeof(T)))).ToList();return handlers;}
} 然后返回并实例化了ItemCreatedEventHandler 对象该对象的实现如下 public class ItemCreatedEventHandler : IEventHandlerItemCreatedEvent
{private readonly IReportDatabase _reportDatabase;public ItemCreatedEventHandler(IReportDatabase reportDatabase){_reportDatabase reportDatabase;}public void Handle(ItemCreatedEvent handle){DiaryItemDto item new DiaryItemDto(){Id handle.AggregateId,Description handle.Description,From handle.From,Title handle.Title,Tohandle.To,Version handle.Version};_reportDatabase.Add(item);}
} 可以看到在Handler方法中从事件中获取参数然后新建DTO对象然后将该对象更新到DB中。 到此整个Command执行完成。 六 结语 CQRS是一种思想很简单清晰的设计模式他通过在业务上分离操作和查询来使得系统具有更好的可扩展性及性能使得能够对系统的不同部分进行扩展和优化。在CQRS中所有的涉及到对DB的操作都是通过发送Command然后特定的Command触发对应事件来完成操作这个过程是异步的并且所有涉及到对系统的变更行为都包含在具体的事件中结合Eventing Source模式可以记录下所有的事件而不是以往的某一点的数据信息这些信息可以作为系统的操作日志可以来对系统进行回退或者重放。 CQRS 模式在实现上有些复杂很多地方比如AggregationRoot、Domain Object都涉及到DDD中的相关概念本人对DDD不太懂。这里仅为了演示CQRS模式所以使用的例子是codeproject上的末尾列出了一些参考文章如果您想了解更多可以有针对性的阅读。 最后希望CQRS模式能让您在设计高性能可扩展性的程序时能够多一种选择和考虑。 七 参考文献 Introduction to CQRS http://www.codeproject.com/Articles/555855/Introduction-to-CQRSCQRS http://martinfowler.com/bliki/CQRS.htmlCQRS Journey http://msdn.microsoft.com/en-us/library/jj554200.aspxCommand and Query Responsibility Segregation (CQRS) Pattern http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dn568103.aspxEntityFramework之领域驱动设计实践CQRS体系结构模式 http://www.cnblogs.com/daxnet/archive/2010/08/02/1790299.htmlEvent Sourcing Pattern http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dn589792.aspx引用http://www.cnblogs.com/yangecnu/p/Introduction-CQRS.html转载于:https://www.cnblogs.com/zjoch/p/6484835.html
