架构之路(9):Session Per Request

本系列:

前面的两篇反应很差:没评论没赞。很伤心啊,为什么呢?搞得我好长一段时间都没更新了——呵呵,好吧,我承认,这只是我的借口。不过,还是希望大家多给反馈。没有反馈,我就只能猜了:前面两篇是不是写得太“粗”了一点?所以这一篇我们尽量详细点吧。

 

Session Per Request是什么

这是一个使用NHibernate构建Web项目惯用的模式,相关的文章其实很多。我尽量用我的语言(意思是大白话,但可能不精确)来做一个简单的解释。

首先,你得明白什么是session。这不是ASP.NET里面的那个session,初学者在这一点上容易犯晕。这是NHibernate的概念。

  • 如果你对它特别感兴趣的话,你可以首先搜索“Unit Of Work”关键字,了解这个模式;然后逐步明白:session其实是NHibernate对Unit Of Work的实现。
  • 如果你只想了解一个大概,那么你可以把它想象成一个临时的“容器”,装载着从数据库取出来的entity,并一直记录其变化。
  • 如果你还是觉得晕乎,就先把它当成一个打开的、活动的数据库连接吧。

我们都知道数据库连接的开销是很大的,为此.NET还特别引入了“连接池”的概念。所以,如果能有效的降低数据库的连接数量,对程序的性能将有一个巨大的提升作用。经过观察和思考,大家(我不知道究竟是谁最先提出这个概念的)觉得,一个HTTP request分配一个数据库连接是一个很不错的方案。于是Session Per Request就迅速流行起来,几乎成为NHibernate构建Web程序的标配。

 

为什么又要考虑性能了

我《性能》篇发布了以后,虽然赞数很多,但评论区中争议也还是很大的。但一是评论区后来歪楼了,二是一句话翻来覆去的讲太没意思了,所以我没有再分辨。但Session Per Request就是一个很好的例子,可以说明什么叫做“性能让位于可维护性”:

  1. 如果为了性能,破坏了代码的可维护性,那么我们宁愿不要性能;
  2. 在能够保证可维护性的前提下,我们当然应该努力的提高性能;
  3. 较之于在局部(非性能瓶颈处)纠结发力,不如在架构的层面上保证/促进整体性能的提高。

我说提到的“性能的问题先不管”,以及“忘记数据库”等,是基于矫枉必须过正的出发点,希望能够有振聋发聩的效果。但结果看来不是很好,评论里我还是看到了“SELECT TOP 1 * FROM TABLE WHERE ID>CURRRID”之类的东西。这说明什么?关系数据库不但已经在你脑子里扎根,而且已经把你脑子都塞满了。不是说这样不行,只是这样的话,实在没办法和你谈论面向“对象”。

Session Per Request就是一个已经被广泛采用,行之有效的,能在架构层面提升性能的一个设计。

UI还是Service

我们仅从Session Per Request的定义,什么Http啊,Request啊,凭直觉就能想到UI层的范畴吧?

网上的很多示例都确实是这么写的。在Application里BuildSessionFactory,在HttpModule中配置:一旦HTTP request到达,就生成一个session;Http request结束,就调用session.flush()同步所有更改。

但是,我们在架构中就已经确立了这样一个原则:UI层不涉及数据库操作。更直观的看,UI层的project连NHibernate.dll的引用都没有。那怎么办呢?

现在想来很好笑,当年我可是费了不少的脑细胞:其实只需要在Service层封装相关的操作,然后在UI层调用Service层即可。

那些把我绕晕了的不靠谱的想法大家可以不用去理会了。如果确实有兴趣,可以思考一下:NHibernate中session是有上下文环境(context)的,我们这里当然应该设置成web,但Service最后会被编译成一个dll,这个dll里能取到HttpContext么?

但在Service里怎么封装,也是一件值得斟酌的事。

 

变异,些许的性能提高

我最后采用的方案是引入BaseService:

首先,在BaseService中设置一个静态的sessionFactory;而且,在BaseService的静态构造函数中给sessionFactory赋值(Build SessionFactory)。这样,就可以保证SessionFactory只生成一次,因为生成SessionFactory是一个开销很大的过程。

 引入sessionFactory

其次,在BaseService中暴露一个静态的EndSession()方法,在Request结束时将数据的变化同步到持久层(数据库)。所以当UI层调用时,不需要实例化一个BaseService,只需要BaseService直接调用即可:

 EndSession

然后,我们回头看看前面的说法:“一旦HTTP request到达,就生成一个session;”,所以理论上需要一个InitSession()的方法,生成/提供一个session。但我突然有了点小聪明:有些页面可能是不需要数据库操作的,比如帮助、表单呈现,或者其他我们暂时想不到的页面。那我们无论如何总是生成一个session,是不是浪费了点?

越想越觉得是这么一回事,所以左思右想,弄出了一个方案:按需生成session。大致的流程是:

  • 尝试获取session;
  • 如果“当前环境”中已有一个session,就直接使用该session;
  • 否则就生成一个session,使用该session,并将其存入当前环境中。

看来NHibernate支持这种思路,所以提供了现成的接口,可以很方便的实现上述思路:

 按需获取session

其中CurrentSessionContext就是上文所谓的“当前环境”,在我们的系统中国就是一个HttpContext;我们使用GetCurrentSession()就总是能够保证取出的session是当前HttpContext中已有的session。所有的Service都继承自BaseService,直接调用BaseService中的session,这样就可以有效的保证了Session Per Request的实现。

同学们,这下知道了吧?其实我骨子里还是一个很“抠”性能的人。但这样做究竟值不值?我也不太确定,毕竟这样做一定程度上增加了代码的复杂性,而所获得的性能提升其实有限。

 

总是使用显性事务

如果同学们查看源代码,就会发现,我们的session总是启用了事务。

 总是使用事务

在我们传统的观念中,使用“transaction”,会增加数据库的开销,降低性能。但实际上并不是这样的,至少我可以保证在NHibernate和Mysql中不是这样的。

大致的原因有几点:

  • 即使不显式的声明事务,数据库也会显式的生成一个事务;
  • NHibernate的二级缓存需要事务做保证

详细的介绍请参考:Use of implicit transactions is discouraged

其实,既然使用了Session Per Request模式,我们即使从业务逻辑上考虑,也应该总是使用“事务”:很多时候一次表单提交要执行多个数据库操作,一些步骤执行了一些报了异常,数据不完整咋办?

 

没有Session.Save()和Update()

前面已经反复说过,在Service中,没有数据库的Update操作。我们是通过:Load()数据 -> 改变其属性 -> 然后在Save()到数据库来实现的。

但同学们查看我们的源代码的时候会发现:“咦?怎么没有Session.Save()这样一个过程?”

首先,大家应该了解NHibernat中的Update()不是我们大多数同学想象的那样,对应着sql里的update语句。它实际上用于多个session交互时的场景,我们目前的系统是永远不会使用的。

然后,NHibernate也不是使用session.Save()来同步session中的数据到数据库的。我们系统中只是偶尔使用session.Save()来暂时的获得entity的Id。

最后,NHibernate中实际上是使用session.Flush()来最终“同步”内存(session)中的数据到数据库的。而我们代码中使用的是session.Transaction.Commit(),这会自动的调用session.Flush()。

因为Session Per Request模式,我们在UI层中,总是会在request结束时调用EndSession(),所以在Service的代码中,看起来就没有了“存储”数据的过程。

 

UI层的调用

那么,在UI层的哪里调用EndSession()呢?(因为按需生成session,已经不需要BeginSession()了)

大致来说,有两种方案,一种是使用HttpModule,另一种是利用ASP.NET MVC的filter机制。

我们采用了后者,一则是这样更简单,另一方面是因为:当引入ChildAction之后,从逻辑上讲,Session Per Action更自洽一些。比如一个Request可能包含多个Child Action,将多个Child Action放在一个session里,可能出现难以预料的意外情况。

当然,这样做的不利的一面就是会消耗更多的session,但好在session的开销很小,而且我们使用的“按需生成session”可以降低一些session生成情景。

代码非常简单,如下:

 调用EndSession()

#if PROD的使用是为了前后端分离(后文详述):只有当调用ProdService时才使用以上代码,UI开发人员使用UIDevService时不需要改项操作。

同时,为了避免反复的声明,我们提取出BaseController,由所有Controller继承,并在BaseController上声明SessionPerRequest即可:

 SessionPerRequest声明

 

其他

由于我们在Action呈现后实现数据的同步(session.Transaction.Commit()),所以我们所有的Ajax调用,没有使用Web API,而是继承自ActionResult的JsonResult。否则,不会触发OnResultExecuted事件,也无法同步数据库。

 AJAX返回JsonResult

 

综上,我们实际上是借鉴了SessionPerRequest的思路,实际上采用了按需生成Session、且一个Action使用一个session的实现。可以描述成:SessionPerActionIfRequire,呵呵。

通过SessionPerRequest,我们可以发现架构的一个重要作用:将系统中“技术复杂”的部分封装起来,让开发人员可以脱离复杂琐碎的技术,而专注于具体业务的实现。事实上,采用我们的系统,即使一个不怎么懂NHibernate的普通开发人员,经过简单的介绍/培训,也可以迅速的开始业务领域代码的编写工作。

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