asp.net怎么通過消息隊列處理高并發請求

這篇文章給大家分享的是有關asp.net怎么通過消息隊列處理高并發請求的內容。小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，一起跟隨小編過來看看吧。

網站面對高并發的情況下，除了增加硬件， 優化程序提高以響應速度外，還可以通過并行改串行的思路來解決。這種思想常見的實踐方式就是數據庫鎖和消息隊列的方式。這種方式的缺點是需要排隊，響應速度慢，優點是節省成本。

演示一下現象

創建一個在售產品表

CREATE TABLE [dbo].[product](
  [id] [int] NOT NULL,--唯一主鍵
  [name] [nvarchar](50) NULL,--產品名稱
  [status] [int] NULL ,--0未售出 1 售出 默認為0
  [username] [nvarchar](50) NULL--下單用戶
 )

添加一條記錄

insert into product(id,name,status,username) values(1,'小米手機',0,null)

創建一個搶票程序

public ContentResult PlaceOrder(string userName)
    {
      using (RuanMou2020Entities db = new RuanMou2020Entities())
      {
          var product = db.product.Where<product>(p => p.status== 0).FirstOrDefault();
          if (product.status == 1)
          {
            return Content("失敗，產品已經被賣光");
          }
          else
          {
            //模擬數據庫慢造成并發問題
            Thread.Sleep(5000);
            product.status = 1;
            product.username= userName;
　　　　　　　　　　　　　　db.SaveChanges(); 
　　　　　　　　　　　　　　return Content("成功購買");
　　　　　　　　　　　　 } 
　　　　　　} 
　　　　}

如果我們在5秒內一次訪問以下兩個地址，那么返回的結果都是成功購買且數據表中的username是lisi。

/controller/PlaceOrder?username=zhangsan

/controller/PlaceOrder?username=lisi

這就是并發帶來的問題。

第一階段，利用線程鎖簡單粗暴

Web程序是多線程的，那我們把他在容易出現并發的地方加一把鎖就可以了，如下圖處理方式。

private static object _lock = new object();
    public ContentResult PlaceOrder(string userName)
    {
      using (RuanMou2020Entities db = new RuanMou2020Entities())
      {
        lock (_lock)
        {
          var product = db.product.Where<product>(p => p.status == 0).FirstOrDefault();
          if (product.status == 1)
          {
            return Content("失敗，產品已經被賣光");
          }
          else
          {
            //模擬數據庫慢造成并發問題
            Thread.Sleep(5000);
            product.status = 1;
            product.username = userName;
            db.SaveChanges();
            return Content("成功購買");
          }
        }
      }
    }

這樣每一個請求都是依次執行，不會出現并發問題了。

優點：解決了并發的問題。

缺點：效率太慢，用戶體驗性太差，不適合大數據量場景。

第二階段，拉消息隊列，通過生產者，消費者的模式

1，創建訂單提交入口（生產者）

public class HomeController : Controller
  {

    /// <summary>
    /// 接受訂單提交（生產者)
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public ContentResult PlaceOrderQueen(string userName)
    {
      //直接將請求寫入到訂單隊列
      OrderConsumer.TicketOrders.Enqueue(userName);
      return Content("wait");
    }

    /// <summary>
    /// 查詢訂單結果
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public ContentResult PlaceOrderQueenResult(string userName)
    {
      var rel = OrderConsumer.OrderResults.Where(p => p.userName == userName).FirstOrDefault();
      if (rel == null)
      {
        return Content("還在排隊中");
      }
      else
      {
        return Content(rel.Result.ToString());
      }
    }
}

2，創建訂單處理者(消費者)

/// <summary>
  /// 訂單的處理者（消費者）
  /// </summary>
  public class OrderConsumer
  {
    /// <summary>
    /// 訂票的消息隊列
    /// </summary>
    public static ConcurrentQueue<string> TicketOrders = new ConcurrentQueue<string>();
    /// <summary>
    /// 訂單結果消息隊列
    /// </summary>
    public static List<OrderResult> OrderResults = new List<OrderResult>();
    /// <summary>
    /// 訂單處理
    /// </summary>
    public static void StartTicketTask()
    {
      string userName = null;
      while (true)
      {
        //如果沒有訂單任務就休息1秒鐘
        if (!TicketOrders.TryDequeue(out userName))
        {
          Thread.Sleep(1000);
          continue;
        }
        //執行真實的業務邏輯（如插入數據庫）
        bool rel = new TicketHelper().PlaceOrderDataBase(userName);
        //將執行結果寫入結果集合
        OrderResults.Add(new OrderResult() { Result = rel, userName = userName });
      }
    }
  }

3，創建訂單業務的實際執行者

/// <summary>
  /// 訂單業務的實際處理者
  /// </summary>
  public class TicketHelper
  {
    /// <summary>
    /// 實際庫存標識
    /// </summary>
    private bool hasStock = true;
    /// <summary>
    /// 執行一個訂單到數據庫
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public bool PlaceOrderDataBase(string userName)
    {
      //如果沒有了庫存，則直接返回false，防止頻繁讀庫
      if (!hasStock)
      {
        return hasStock;
      }
      using (RuanMou2020Entities db = new RuanMou2020Entities())
      {
        var product = db.product.Where(p => p.status == 0).FirstOrDefault();
        if (product == null)
        {
          hasStock = false;
          return false;
        }
        else
        {
          Thread.Sleep(10000);//模擬數據庫的效率比較慢，執行插入時間比較久
          product.status = 1;
          product.username = userName;
          db.SaveChanges();
          return true;
        }
      }
    }
  }
  /// <summary>
  /// 訂單處理結果實體
  /// </summary>
  public class OrderResult
  {
    public string userName { get; set; }
    public bool Result { get; set; }
  }

4，在程序啟動前，啟動消費者線程

protected void Application_Start()
    {
      AreaRegistration.RegisterAllAreas();
      GlobalConfiguration.Configure(WebApiConfig.Register);
      FilterConfig.RegisterGlobalFilters(GlobalFilters.Filters);
      RouteConfig.RegisterRoutes(RouteTable.Routes);
      BundleConfig.RegisterBundles(BundleTable.Bundles);

      //在Global的Application_Start事件里單獨開啟一個消費者線程
      Task.Run(OrderConsumer.StartTicketTask);
    }

這樣程序的運行模式是：用戶提交的需求里都會添加到消息隊列里去排隊處理，程序會依次處理該隊列里的內容（當然可以一次取出多條來進行處理，提高效率）。

優點：比上一步快了。

缺點：不夠快，而且下單后需要輪詢另外一個接口判斷是否成功。

第三階段 反轉生產者消費者的角色，把可售產品提前放到隊列里，然后讓提交的訂單來消費隊列里的內容

1,創建生產者并且在程序啟動前調用其初始化程序

public class ProductForSaleManager
  {
    /// <summary>
    /// 待售商品隊列
    /// </summary>
    public static ConcurrentQueue<int> ProductsForSale = new ConcurrentQueue<int>();
    /// <summary>
    /// 初始化待售商品隊列
    /// </summary>
    public static void Init()
    {
      using (RuanMou2020Entities db = new RuanMou2020Entities())
      {
        db.product.Where(p => p.status == 0).Select(p => p.id).ToList().ForEach(p =>
        {
          ProductsForSale.Enqueue(p);
        });
      }
    }
  }


 public class MvcApplication : System.Web.HttpApplication
  {
    protected void Application_Start()
    {
      AreaRegistration.RegisterAllAreas();
      GlobalConfiguration.Configure(WebApiConfig.Register);
      FilterConfig.RegisterGlobalFilters(GlobalFilters.Filters);
      RouteConfig.RegisterRoutes(RouteTable.Routes);
      BundleConfig.RegisterBundles(BundleTable.Bundles);

      //程序啟動前，先初始化待售產品消息隊列
      ProductForSaleManager.Init();
    }
  }

2，創建消費者

public class OrderController : Controller
  {
    /// <summary>
    /// 下訂單
    /// </summary>
    /// <param name="userName">訂單提交者</param>
    /// <returns></returns>
    public async Task<ContentResult> PlaceOrder(string userName)
    {
      if (ProductForSaleManager.ProductsForSale.TryDequeue(out int pid))
      {
        await new TicketHelper2().PlaceOrderDataBase(userName, pid);
        return Content($"下單成功，對應產品id為：{pid}");
      }
      else
      {
        await Task.CompletedTask;
        return Content($"商品已經被搶光");
      }
    }
  }

3，當然還需要一個業務的實際執行者

/// <summary>
  /// 訂單業務的實際處理者
  /// </summary>
  public class TicketHelper2
  {
    /// <summary>
    /// 執行復雜的訂單操作（如數據庫）
    /// </summary>
    /// <param name="userName">下單用戶</param>
    /// <param name="pid">產品id</param>
    /// <returns></returns>
    public async Task PlaceOrderDataBase(string userName, int pid)
    {
      using (RuanMou2020Entities db = new RuanMou2020Entities())
      {
        var product = db.product.Where(p => p.id == pid).FirstOrDefault();
        if (product != null)
        {
          product.status = 1;
          product.username = userName;
          await db.SaveChangesAsync();
        }
      }
    }
  }

這樣我們同時訪問下面三個地址，如果數據庫里只有兩個商品的話，會有一個請求結果為：商品已經被搶光。

http://localhost:88/Order/PlaceOrder?userName=zhangsan

http://localhost:88/Order/PlaceOrder?userName=lisi

http://localhost:88/Order/PlaceOrder?userName=wangwu

這種處理方式的優點為：執行效率快，相比第二種方式不需要第二個接口來返回查詢結果。

缺點：暫時沒想到，歡迎大家補充。

說明：該方式只是個人猜想，并非實際項目經驗，大家只能作為參考，慎重用于項目。歡迎大家批評指正。

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