解析大型.NET ERP系统:高质量.NET代码设计模式

1 缓存 Cache

系统中大量的用到缓存设计模式,对系统登入之后不变的数据进行缓存,不从数据库中直接读取。耗费一些内存,相比从SQL Server中再次读取数据要划算得多。缓存的基本设计模式参考下面代码:

主要用到的数据结构是字典,字典中的项目不存在时,向其增加,以后再调用时,直接从内存中取值。

列举一下,我可以看到的ERP系统中应用缓存设计模式的地方,主要分数据缓存和对象缓存,资源缓存:

1) 系统翻译 ERP系统中的文句翻译内容保存在数据库表中,只需要在系统登入时读取一次,缓存到DataTable中。

2) 系统参数 登入系统之后,当前的财年,会计期间,采购单批核流程,物料编码长度,是否实施批号和序号,记帐凭证过帐前是否需要审核,成本核算的来源(物料成本,物料成本+人工成本,物料成本+人工成本+机器成本),这些参数都可以缓存在Entity中,用户修改这些参数值,需要提醒或是强制用户退出重新登入。

3) 系统查询 系统中可预定义一组查询语句,在代码中将查询语句转化为查询对象,将查询对象缓存,节省SQL语句到查询对象的转化时间。

4) 对象实例 以插件方式在搜索程序集中包含的系统功能时,搜索到后,会将程序功能对应的类型缓存,所以第二次执行功能的速度会相当快。参考下面的例子代码加深印象:

在我的通用应用程序开源框架中,有上面这个例子的完整代码。

5) 资源缓存 系统中会用到一些以嵌入方式编译到程序集中的资源文件,在搜索到资源文件后,也是以字典的方式缓存资源(图标Icon,图片Image,文本Text,查询语句Query)。

 

2 查询优化 Query Optimize

这是个很容易理解的设计模式,贵在坚持。我们在读取数据时,只读取最少的可用的数据,避免读取不需要的数据。用查询语句表达如下,下面是没有效率的查询数据:

经过改善之后的语句,改成只读需要使用的数据,改善后的查询如下:

后者的性能会好很多。对于我使用的LLBL Gen Pro,把上面的代码转化为程序代码,也就是下面的例子程序所示:

即使没有接触过LLBL Gen Pro,也可感受到类型IncludeFieldsList 的作用是为了挑选要读取的数据列,也就是要使用什么字段,就读什么字段,避免读取不需要的字段。

对于上面的程序,它的性能开销主要在读取数据和创建对象方面,为了性能再快一点,考虑读取数据转化为DataTable,可读性上有所降低但性能又提升了一些。

继续改善查询的性能,假设场景是销售订单表要读取客户编号和客户名称,我们直接在销售订单表中增加客户名称字段,这样每次加载销售订单时,可直接读取到销售订单表自身的客户名称字段,而不用左连接关联到客户表读取客户名称。

Entity Framework或是第三方的ORM 查询接口,应该都具备上面列举的特性。

ORM查询不推荐使用LINQ,性能是主要考虑的方面。ORM框架将查询转化为实体对象时,因为不能预料到后面会用到实体的哪些属性,预先读取所有的字段绑定到属性中,性能难以接受,这跟前面提到的SELECT * 读取所有字段是同样的意思,延迟绑定属性,用到属性时再读取相应的数据库字段,每用一个属性都去读取一次数据库,对数据库的连接次数过于频繁,也不可接受。

下面的写法是我最不能忍受的查询写法,参考代码中的例子:

为了取一个表中的最后一笔记录,居然将整个表都读取到内存中,再取最后一条记录。

这种查询可以改善成SELECT TOP 1 + ORDER BY,读一笔数据的性能肯定优于读取未知笔数据记录。

 

3 延迟加载 Delay Load

在使用对象时,只有当需要使用对象的方法或属性,我们才实例化对象。设计模式的代码例子如下:

突然想到这种模式就是系统缓存的实现方法。在类型中定义一个私有静态变量,使用这个变量时我们才去初始化它的实例。延迟加载避免了系统启动时创建所有缓存对象耗费的内存和时间,有些对象或许根本不会用到,也就不应该去创建。

比如用户仅登入进系统,没有做任何业务单据操作然后退出。如果在登入时就创建货币或付款条款的缓存,而用户又没有使用这些数据,影响了系统性能。

 

4 后台线程与多线程 BackgroundWorker/WorkerThreadBase

.NET 提供了后台线程控件,解决了长时间操作避免主界面卡死的问题。在系统中,凡是涉及到数据库操作,不能在很短时间内完成的,都放到BackgroundWorker后台线程中执行。系统中大量使用BackgroundWorker的地方:

1) 单据增删查改 所有单据对数据的Insert,Delete,Update都用BackgroundWorker操作。

2) 查询 所有关于数据的查询封装到BackgroundWorker中执行。

3) 数据操作类功能:数据初始化,数据再开始,核算供应商帐,核算客户帐,数据存档,数据备份,数据还原。

4) 业务单据过帐,业务单据完成,业务单据取消,业务单据修改。

当没有界面时,无法使用BackgroundWorker,可以用多线程组件改善性能。参考下面的例子代码:

调用上面的多线程组件,参看下面的例子代码:

多线程组件WorkerThreadBase可以在Code Project上找到源代码和讲解文章。

 

5 数据字典 Data Dictionary

主要介绍不可变的数据字典的设计模式,先看一下性别Gender的数据字典设计:

为枚举类型增加了二个特性,StringValue用于存储,DisplayValue用于界面控件中显示,这跟数据绑定中的介绍的数据源的ValueMember和DisplayMember是一样的原理。再来看使用代码:

也可以这样调用获取显示的值DisplayValue:

这样设计模式解决了数据字典的文档更新的烦恼。编写源代码同时就设计好了文档,想知道数据字典的值,直接打开枚举类型定义即可。

 

6 校验-执行-验证 Validate-Post-Verify

对业务逻辑的业务操作,遵守校验-执行-验证设计约定,来看一段代码加深印象:

先校对要执行操作的数据,再对数据进行操作,操作完成之后,再对期望的数据进行验证。

比如发票生成凭证,先要验证发票上的金额是否大于零,开发票的时间是否是当前期间等业务逻辑,再执行凭证生成(Voucher)动作,最后验证生成的凭证的借贷方是否一致,是否考虑到小数点进位导致的借货方不一致,生成的凭证金额是否与原发票上的金额相等。

 

7 执行前-执行-执行后 OnBefore-Perform-OnAfter

第六条讲解是的业务记帐方法,第七条这里讲解的是公共框架与应用程序互动的方法。继承的.NET窗体或派生类要能改变基类的行为,需要设计一种方法来达到此目的。先看一段代码熟悉这种设计模式:

为了加深了解这种设计模式,我对上面的代码段用两行空格分开成三个部分,下面详细讲解这三个部分:

OnBefore 在执行操作前,派生类可以设定参数到基类中,影响基类的行为。比如可以执行一个事件,也可以向基类传递取消条件,派生类向基类传递Cancel=true的标志位,完全取消当前的操作。这是派生类影响基类行为的一种设计方式。另一种方法是抛出异常,异常会导致整个堆栈回滚。

Perform 执行要做的操作,这个命名是按照.NET的规范。比如我们想在代码中直接执行按钮的点击事件,可以这样写调用代码的方法:btnOK.PerformClick();

OnAfter 在执行完成后。可以对执行的结果重写,也可以调用派生类中的事件。

 

8 元数据 Metadata

框架能完成很多应用程序一句话调用就能完成的功能,元数据的功劳最大。系统中的实体对象的每个字段都有一张附加属性表,参考下面的代码定义:

看到上面的代码,当前实体的每一个属性都可以绑定一个Dictionary对象,这段代码是用代码生成器完成。于是发挥想象力,将字段的特殊属性放到实体属性的附加属性中,框架可完成很多基础功能。

看到上面的RefNo属性中增加了AllowEditForNewOnly和CapsLock两条元数据。在系统框架部分,代码参考如下:

元数据通过代码生成器的实体设计完成,框架获取实体代码的元数据,做一些控件属性上的公共设置,节省了大量的重复的代码。以上是属性上的元数据,也可以增加实体层级上的元数据,元数据的存在给框架设计带来了便利。

如果正在设计一套ORM框架,考虑给实体和实体的属性增加元数据(自定义属性),它会为系统的可扩展带来诸多方便。

1 收藏 评论

相关文章

可能感兴趣的话题



直接登录
跳到底部
返回顶部