性能优化总结(五):CSLA服务端如何使用多线程的解决方案
前篇说到了使用异步线程来实现数据的预加载,以提高系统性能。
这样的操作一般是在客户端执行,用以减少用户的等待时间。客户端发送多次异步请求,到达服务端后,如果服务端不支持多线程处理操作,线性处理各个请求,必然导致客户端的异步请求变得没有意义。
大家肯定会说,谁会把服务端设计成单线程的啊,那不是明显的错误吗?是的!但是我们的系统使用了CSLA来作为实现分布式的框架,而它的服务端程序却只能支持单线程……这个问题我们一直想解决,但是查过CSLA官方论坛,作者说由于GlobalContext和ClientContext的一些原因,暂时不支持多线程。火大,这还怎么用啊!无奈目前系统已经极大地依赖了这个框架,一时半会儿要想换一个新的,也不太现实。所以只好自己动手修改CSLA里面的代码了:
修改WCF通信类要修改为多线程的服务端,首先得从服务端的请求处理处入手。.NET3.5的CSLA框架使用WCF实现数据传输。它在服务器端使用这个类来接收:
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print?
1 | namespace Csla.Server.Hosts |
3 | [ServiceBehavior(InstanceContextMode=InstanceContextMode.PerCall)] |
4 | [AspNetCompatibilityRequirements(RequirementsMode=AspNetCompatibilityRequirementsMode.Allowed)] |
5 | public class WcfPortal:IWcfPortal{} |
可以看到,这个类已经被标注了InstanceContextMode.PerCall,所以这个类已经被设计为单线程操作。在这里,我们使用装饰模式来构造一个新的类:
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print?
02 | ///标记了ConcurrencyMode=ConcurrencyMode.Multiple |
05 | [ServiceBehavior(InstanceContextMode=InstanceContextMode.PerCall, |
06 | ConcurrencyMode=ConcurrencyMode.Multiple, |
07 | UseSynchronizationContext= false )] |
08 | [AspNetCompatibilityRequirements(RequirementsMode=AspNetCompatibilityRequirementsMode.Allowed)] |
09 | public class MultiThreadsWCFPortal:IWcfPortal |
11 | private WcfPortal_innerPortal= new WcfPortal(); |
13 | #regionIWcfPortalMembers |
15 | public WcfResponseCreate(CreateRequestrequest) |
17 | return this ._innerPortal.Create(request); |
同时,我们需要把配置文件和类的实例化两处代码都替换:
app.config:
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print?
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print?
1 | <!--Csla.Server.Hosts.WcfPortal--> |
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print?
1 | < service name = "OpenExpressApp.Server.WPFHost.MultiThreadsWCFPortal" behaviorConfiguration = "returnFaults" > |
factorymethod:
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print?
1 | private static TypeGetServerHostType() |
3 | return typeof (OpenExpressApp.Server.WPFHost.MultiThreadsWCFPortal); |
4 | //returntypeof(Csla.Server.Hosts.WcfPortal); |
这样,在服务端接收到请求时,会自动开启多个线程来响应请求。同时,装饰模式的使用使得我们不需要对源代码进行任何更改。
修改ApplicationContext._principal字段
按照上面的操作修改之后,已经在WCF级别上实现了多线程。但是当再次运行应用程序时,会抛出NullRefrenceException异常。代码出现在这里:
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print?
1 | varcurrentIdentity=Csla.ApplicationContext.User.Identity as OEAIdentity; |
2 | currentIdentity.GetDataPermissionExpr(businessObjectId); |
调试发现,Csla.ApplicationContext.User是一个UnauthenticatedIdentity的实例。可是我们已经登录了,这个属性为什么还是“未授权”呢?查看源代码,发现每次在处理请求的开始阶段,CSLA会设置这个属性为客户端传入的用户标识。那么我们来看这个属性在CSLA中的源代码:
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print?
01 | private static IPrincipal_principal; |
02 | public static IPrincipalUser |
07 | if (HttpContext.Current!= null ) |
08 | current=HttpContext.Current.User; |
09 | else if (System.Windows.Application.Current!= null ) |
13 | if (ApplicationContext.AuthenticationType!= "Windows" ) |
14 | _principal= new Csla.Security.UnauthenticatedPrincipal(); |
16 | _principal= new WindowsPrincipal(WindowsIdentity.GetCurrent()); |
21 | current=Thread.CurrentPrincipal; |
26 | if (HttpContext.Current!= null ) |
27 | HttpContext.Current.User=value; |
28 | else if (System.Windows.Application.Current!= null ) |
30 | Thread.CurrentPrincipal=value; |
代码中显示,如果服务端使用的是WPF应用程序时,就使用一个静态字段保存当前的用户。这就是说服务端的所有线程都只能获取到最后一个请求的用户,当然就不能提供多线程的服务!这里,其实是作者的一个小BUG:他认为使用WPF的程序应该就是客户端,所以直接存储在静态变量中。但是我们的服务端也是WPF来实现的,所以就导致了无法为每个线程使用独立的数据。
这个类同时被客户端和服务端所使用,所以改动不能影响客户端的正常使用。为了最少地改动原有代码,我把字段的代码修改为:
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print?
02 | private static IPrincipal__principalThreadSafe; |
03 | private static IPrincipal__principal; |
04 | private static IPrincipal_principal |
08 | return _executionLocation==ExecutionLocations.Client?__principal:__principalThreadSafe; |
12 | if (_executionLocation==ExecutionLocations.Client) |
18 | __principalThreadSafe=value; |
这里把原来的字段变为了一个属性!实现它时,如果是在客户端,还是使用一个一般的静态字段。如果是在服务端时,就换成了一个标记了[ThreadStatic]的字段,该标记表示:这个字段会为每一个线程分配独立的值。这样,服务端在请求被处理的开始阶段对_principal赋值时,就存储在了当前线程中,而不会影响其它线程。
手动开启的线程
上面已经解决了两个问题:1、默认没有打开多线程;2、多个线程对ApplicationContext.User类赋值时,使用静态字段导致值的冲突。
这样就高枕无忧了吗?答案是不!:)
这样只是保证了WCF用于处理请求的线程中,ApplicationContext.User属性的值是正确的。但是我们在处理一个单独的请求时,又很有可能手工打开更多的线程来为它服务。这些线程的ApplicationContext.User字段并没有被CSLA框架赋值,如果这时使用到它时,又会出现NullRefrenceException……
由于我们进行异步处理时的代码都是经过一层细微的封装的,所以这时候好处就体现出来了。我们的处理方案是,在手工申请异步执行的方法实现中,为传入的异步操作加一层“包裹器”,例如下面这个API,它是用来给客户程序调用异步操作的,当时只是封装了线程池的简单调用,为的就是方便将来做扩展(例如我们可以改为Task来实现……)。
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print?
1 | public static void SafeInvoke(Actionaction) |
3 | ThreadPool.QueueUserWorkItem(o=>action()); |
我们添加了一个扩展方法如下:
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print?
02 | ///这里生成的wrapper会保证,在执行action前后,新开的线程和主线程都使用同一个Principel。 |
05 | ///由于ApplicationContext.User是基于线程的, |
06 | ///所以如果在同一次请求中,如果在服务端打开一个新的线程做一定的事情, |
07 | ///这个新开的线程可能会和打开者使用不同的Principle而造成代码异常。 |
09 | ///<paramname="action"> |
10 | ///可能会使用ApplicationContext.User,并需要在服务端另开线程来执行的操作。 |
13 | public static ActionAsynPrincipleWrapper( this Actionaction) |
15 | if (ApplicationContext.ExecutionLocation==ApplicationContext.ExecutionLocations.Client) |
20 | varprincipelNeed=ApplicationContext.User; |
24 | varoldPrincipel=ApplicationContext.User; |
25 | if (oldPrincipel!=principelNeed) |
27 | ApplicationContext.User=principelNeed; |
36 | if (oldPrincipel!=principelNeed) |
38 | ApplicationContext.User=oldPrincipel; |
原来的API改为:
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print?
1 | public static void SafeInvoke(Actionaction) |
3 | action=action.AsynPrincipleWrapper(); |
5 | ThreadPool.QueueUserWorkItem(o=>action()); |
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1 | 这样就实现了:手工打开的线程,使用和打开者线程相同的一个ApplicationContext.User。 |
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print?
1 | 本文主要介绍了如何把CSLA框架的服务端打造为支持多线程。可能会对使用CSLA框架的朋友会有所帮助。 |
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1 | 下一篇应用一个在GIX4项目中的实例,说明一下在具体项目中如何应用这几篇文章中提到的方法 |