asp.net通过消息队列处理高并发请求(以抢小米手机为例)
网站面对高并发的情况下,除了增加硬件,优化程序提高以响应速度外,还可以通过并行改串行的思路来解决。这种思想常见的实践方式就是数据库锁和消息队列的方式。这种方式的缺点是需要排队,响应速度慢,优点是节省成本。
演示一下现象
创建一个在售产品表
CREATETABLE[dbo].[product]( [id][int]NOTNULL,--唯一主键 [name][nvarchar](50)NULL,--产品名称 [status][int]NULL,--0未售出1售出默认为0 [username][nvarchar](50)NULL--下单用户 )
添加一条记录
insertintoproduct(id,name,status,username)values(1,'小米手机',0,null)
创建一个抢票程序
publicContentResultPlaceOrder(stringuserName) { using(RuanMou2020Entitiesdb=newRuanMou2020Entities()) { varproduct=db.product.Where(p=>p.status==0).FirstOrDefault(); if(product.status==1) { returnContent("失败,产品已经被卖光"); } else { //模拟数据库慢造成并发问题 Thread.Sleep(5000); product.status=1; product.username=userName; db.SaveChanges(); returnContent("成功购买"); } } }
如果我们在5秒内一次访问以下两个地址,那么返回的结果都是成功购买且数据表中的username是lisi。
/controller/PlaceOrder?username=zhangsan
/controller/PlaceOrder?username=lisi
这就是并发带来的问题。
第一阶段,利用线程锁简单粗暴
Web程序是多线程的,那我们把他在容易出现并发的地方加一把锁就可以了,如下图处理方式。
privatestaticobject_lock=newobject(); publicContentResultPlaceOrder(stringuserName) { using(RuanMou2020Entitiesdb=newRuanMou2020Entities()) { lock(_lock) { varproduct=db.product.Where(p=>p.status==0).FirstOrDefault(); if(product.status==1) { returnContent("失败,产品已经被卖光"); } else { //模拟数据库慢造成并发问题 Thread.Sleep(5000); product.status=1; product.username=userName; db.SaveChanges(); returnContent("成功购买"); } } } }
这样每一个请求都是依次执行,不会出现并发问题了。
优点:解决了并发的问题。
缺点:效率太慢,用户体验性太差,不适合大数据量场景。
第二阶段,拉消息队列,通过生产者,消费者的模式
1,创建订单提交入口(生产者)
publicclassHomeController:Controller { //////接受订单提交(生产者) /// ///publicContentResultPlaceOrderQueen(stringuserName) { //直接将请求写入到订单队列 OrderConsumer.TicketOrders.Enqueue(userName); returnContent("wait"); } /// ///查询订单结果 /// ///publicContentResultPlaceOrderQueenResult(stringuserName) { varrel=OrderConsumer.OrderResults.Where(p=>p.userName==userName).FirstOrDefault(); if(rel==null) { returnContent("还在排队中"); } else { returnContent(rel.Result.ToString()); } } }
2,创建订单处理者(消费者)
//////订单的处理者(消费者) /// publicclassOrderConsumer { //////订票的消息队列 /// publicstaticConcurrentQueueTicketOrders=newConcurrentQueue (); /// ///订单结果消息队列 /// publicstaticListOrderResults=newList (); /// ///订单处理 /// publicstaticvoidStartTicketTask() { stringuserName=null; while(true) { //如果没有订单任务就休息1秒钟 if(!TicketOrders.TryDequeue(outuserName)) { Thread.Sleep(1000); continue; } //执行真实的业务逻辑(如插入数据库) boolrel=newTicketHelper().PlaceOrderDataBase(userName); //将执行结果写入结果集合 OrderResults.Add(newOrderResult(){Result=rel,userName=userName}); } } }
3,创建订单业务的实际执行者
//////订单业务的实际处理者 /// publicclassTicketHelper { //////实际库存标识 /// privateboolhasStock=true; //////执行一个订单到数据库 /// ///publicboolPlaceOrderDataBase(stringuserName) { //如果没有了库存,则直接返回false,防止频繁读库 if(!hasStock) { returnhasStock; } using(RuanMou2020Entitiesdb=newRuanMou2020Entities()) { varproduct=db.product.Where(p=>p.status==0).FirstOrDefault(); if(product==null) { hasStock=false; returnfalse; } else { Thread.Sleep(10000);//模拟数据库的效率比较慢,执行插入时间比较久 product.status=1; product.username=userName; db.SaveChanges(); returntrue; } } } } /// ///订单处理结果实体 /// publicclassOrderResult { publicstringuserName{get;set;} publicboolResult{get;set;} }
4,在程序启动前,启动消费者线程
protectedvoidApplication_Start() { AreaRegistration.RegisterAllAreas(); GlobalConfiguration.Configure(WebApiConfig.Register); FilterConfig.RegisterGlobalFilters(GlobalFilters.Filters); RouteConfig.RegisterRoutes(RouteTable.Routes); BundleConfig.RegisterBundles(BundleTable.Bundles); //在Global的Application_Start事件里单独开启一个消费者线程 Task.Run(OrderConsumer.StartTicketTask); }
这样程序的运行模式是:用户提交的需求里都会添加到消息队列里去排队处理,程序会依次处理该队列里的内容(当然可以一次取出多条来进行处理,提高效率)。
优点:比上一步快了。
缺点:不够快,而且下单后需要轮询另外一个接口判断是否成功。
第三阶段反转生产者消费者的角色,把可售产品提前放到队列里,然后让提交的订单来消费队列里的内容
1,创建生产者并且在程序启动前调用其初始化程序
publicclassProductForSaleManager { //////待售商品队列 /// publicstaticConcurrentQueueProductsForSale=newConcurrentQueue (); /// ///初始化待售商品队列 /// publicstaticvoidInit() { using(RuanMou2020Entitiesdb=newRuanMou2020Entities()) { db.product.Where(p=>p.status==0).Select(p=>p.id).ToList().ForEach(p=> { ProductsForSale.Enqueue(p); }); } } } publicclassMvcApplication:System.Web.HttpApplication { protectedvoidApplication_Start() { AreaRegistration.RegisterAllAreas(); GlobalConfiguration.Configure(WebApiConfig.Register); FilterConfig.RegisterGlobalFilters(GlobalFilters.Filters); RouteConfig.RegisterRoutes(RouteTable.Routes); BundleConfig.RegisterBundles(BundleTable.Bundles); //程序启动前,先初始化待售产品消息队列 ProductForSaleManager.Init(); } }
2,创建消费者
publicclassOrderController:Controller { //////下订单 /// ///订单提交者 /// publicasyncTask PlaceOrder(stringuserName) { if(ProductForSaleManager.ProductsForSale.TryDequeue(outintpid)) { awaitnewTicketHelper2().PlaceOrderDataBase(userName,pid); returnContent($"下单成功,对应产品id为:{pid}"); } else { awaitTask.CompletedTask; returnContent($"商品已经被抢光"); } } }
3,当然还需要一个业务的实际执行者
//////订单业务的实际处理者 /// publicclassTicketHelper2 { //////执行复杂的订单操作(如数据库) /// ///下单用户 /// 产品id /// publicasyncTaskPlaceOrderDataBase(stringuserName,intpid) { using(RuanMou2020Entitiesdb=newRuanMou2020Entities()) { varproduct=db.product.Where(p=>p.id==pid).FirstOrDefault(); if(product!=null) { product.status=1; product.username=userName; awaitdb.SaveChangesAsync(); } } } }
这样我们同时访问下面三个地址,如果数据库里只有两个商品的话,会有一个请求结果为:商品已经被抢光。
http://localhost:88/Order/PlaceOrder?userName=zhangsan
http://localhost:88/Order/PlaceOrder?userName=lisi
http://localhost:88/Order/PlaceOrder?userName=wangwu
这种处理方式的优点为:执行效率快,相比第二种方式不需要第二个接口来返回查询结果。
缺点:暂时没想到,欢迎大家补充。
说明:该方式只是个人猜想,并非实际项目经验,大家只能作为参考,慎重用于项目。欢迎大家批评指正。
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