团队开发框架实战—UnitOfWork

什么是工作单元

维护受业务事务影响的对象列表,并协调变化的写入和并发问题的解决。

这是《企业应用架构模式》中给出的定义,不过看上去有点抽象。它大概的意思是说,对多个操作进行打包,记录对象上的所有 变化,并在最后提交时一次性将所有变化通过系统事务写入数据库。
  当然,工作单元不一定是针对数据库的,不过大部分程序员还是工作在关系数据库中,所以我默认你也在使用关系数据库,由此产生的不准确性你就不要再计较了。
  初步看上去,工作单元与事务颇为相像,一个事务也会包装多个数据库操作,并在最后提交更改。不过工作单元与事务具有更多的不同,事务的关键特征是支持ACID原则,工作单元并不需要实现得这么复杂,工作单元只是将所有修改状态保存下来,在提交时委托给事务完成。所以工作单元本身不具有隔离性,这意味着工作单元只能在单线程中工作,如果同时让多个线程访问工作单元,就会导致数据错乱。
  工作单元对并发的协调,是依靠聚合根上的乐观离线锁,以及数据库事务的并发控制能力来共同完成的。
  .Net从出山以来,就提供了一个强大的工作单元,这就是DataTable。回想当年使用GridView控件的情形,直接把GridView绑定到一个DataTable,然后在GridView上任意编辑,最后调用DataTable的AcceptChanges方法,所有修改就保存到数据库了。
  .Net数据访问技术不断推陈出新,特别是推出Entity Framework Code First之后,新一代的工作单元DbContext成为数据访问的中心。部分害怕学习新技术的.Net程序员,还在吃着老本,不过面向对象开发大势所趋,DataTable已退居二线。

工作单元的作用

减少数据库调用次数

如果没有工作单元,那么每次对数据的新增、修改、删除操作,都需要实时提交到数据库,从而造成频繁调用数据库而降低性能。特别是对同一个对象多次更新,将造成更多的不必要浪费。

避免数据库长事务

对于一个复杂的业务过程,为了保证数据一致性,可以将其放入一个数据库事务中。但由于操作步骤繁多,且有可能需要与外界进行交互(比如需要调用第三方系统的一个远程接口),从而导致一个需要很长时间才能完成的长事务。
  之前已经提过,事务的使用要点是执行要尽量快,因为在事务开启后,会锁定大量资源,特别是可能获取到独占锁而导致读写阻塞,所以开启事务后必须迅速结束战斗。
  使用工作单元以后,所有的操作都和事务无关,只在最后一步提交时与事务打交道,所以事务的执行时间非常短,从而大幅提升性能

工作单元的要点与注意事项

在单线程中使用工作单元

如果将工作单元实例设置为静态,让所有线程同时操作该工作单元,会发生什么情况?
  一种情况是多个人同时修改一个对象,当提交工作单元时,一部分人的数据被另一部分人覆盖,造成丢失更新,并且不会触发乐观并发异常,因为是在同一个事务中进行修改。
  另一种情况,有人在操作工作单元,正操作到一半,另外一位老兄突然提交了工作单元,一半数据被保存到数据库了,导致很严重的数据不一致。
  工作单元一般通过Ioc框架注入到仓储中,如果把工作单元的生命周期设为单例,就有可能发生上面的情况。

为多个仓储注入相同的工作单元实例

当同时操作多个聚合时,最简单的办法是把它们作为一个数据库事务提交。每个聚合拥有一个仓储,如果为不同仓储注入不同的工作单元实例,并且没有用TransactionScope控制,那么每个仓储将提交独立的事务,这将导致数据的不一致。
  我们使用Entity Framework,会为每个数据库创建一个DbContext的工作单元子类。当多个仓储操作同一个数据库时,只需要把同一个工作单元实例注入到多个仓储中,在每个仓储中操作的都是同一个工作单元,这保证了在同一个事务中提交所有更新,甚至TransactionScope都不是必须的。
  以Autofac依赖注入框架为例,为Mvc环境下配置Ioc,需要先引入Autofac.Integration.Mvc程序集,
并设置工作单元的生命周期为InstancePerLifetimeScope,这样就保证了每次Http请求都能够创建新的工作单元实例,并且在本次请求中共享同一个。

不应当在DomainService中调用UnitOfWork.Save()

因为DomainService永远不知道该何时提交、永远无法知道今后本身的方法会不会被跨DomainService调用。
因此DomainService不调用UnitOfWork.Save方法是最安全可靠的。

永远不要自己创建UnitOfWork实例

DomainService中的UnitOfWork对象必须依赖调用者传入,永远不要自己创建UnitOfWork实例,否则事务无法统一,数据也无法保持(没有人调用Save)。

UnitOfWork接口和实现类

IUnitOfWork.cs

using System;
using System.Threading.Tasks;

namespace Rdf.Domain.Uow
{
    public interface IUnitOfWork : IDisposable
    {
        int SaveChanges();
        Task<int> SaveChangesAsync();
    }
}

ActUnitOfWork.cs

using Rdf.Domain.Uow;
using System;
using System.Threading.Tasks;

namespace Rdf.EntityFrameworkCore.Uow
{
    public class ActUnitOfWork : IUnitOfWork
    {
        private ActDbContext _dbContext;

        public ActUnitOfWork(ActDbContext dbContext)
        {
            _dbContext = dbContext;
        }

        public int SaveChanges()
        {
            return _dbContext.SaveChanges();
        }

        public async Task<int> SaveChangesAsync()
        {
            return await _dbContext.SaveChangesAsync();
        }

        private bool disposed = false;
        protected virtual void Dispose(bool disposing)
        {
            if (!this.disposed)
            {
                if (disposing)
                {
                    _dbContext.Dispose();
                }
            }
            this.disposed = true;
        }

        public void Dispose()
        {
            Dispose(true);
            GC.SuppressFinalize(this);
        }
    }
}

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