windows平台的分布式微服务解决方案(3)--数据库的负载均衡

本文技术点思路梳理：

1. 创建用来实施负载均衡的一组数据库。
2. 通过DeveloperSharp.xml来配置负载均衡策略。
3. 在App.config/Web.config中添加链接DeveloperSharp.xml的appSettings节点。
4. 创建基于DeveloperSharp.dll组件的“负载均衡器”类（本篇为：StudentLB类）。
5. 通过“负载均衡器”产生的ConnectionString链接数据库。

为了演示数据库的负载均衡（Load Balance），我们先创建三个数据库，它们的名字分别为YZZ、YZZ1、YZZ2。然后在这三个数据库中分别创建表t_Student，这些表的结构一样，内容稍有差异，见下图：

YZZ中t_Student的内容 --------------------- Id  Name  Age 1   张安   25 2   王鑫   22 3   周云   20

YZZ1中t_Student的内容 1   张安1  25 2   王鑫1  22 3   周云1  20

YZZ2中t_Student的内容 1   张安2  25 2   王鑫2  22 3   周云2  20

然后，我们在DeveloperSharp.xml这个配置文件中设置如上三个数据源的负载均衡策略，文件内容如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<DeveloperSharp>
    <DatabaseClusterList>
        <DatabaseCluster Id="StudentData">
            <Database Id="A1" Enable="true" Weight="100" DatabaseType="SqlServer" ConnectionString="Server=localhost;Database=YZZ;Uid=sa;Pwd=123"/>
            <Database Id="A2" Enable="true" Weight="100" DatabaseType="SqlServer" ConnectionString="Server=localhost;Database=YZZ1;Uid=sa;Pwd=123"/>
            <Database Id="A3" Enable="true" Weight="100" DatabaseType="SqlServer" ConnectionString="Server=localhost;Database=YZZ2;Uid=sa;Pwd=123"/>
        </DatabaseCluster>
    </DatabaseClusterList> 
</DeveloperSharp>      

对此xml配置文件说明如下：

（1）     每一个DatabaseCluster节点代表了一组数据库，此节点的Id值（本文示例值是：StudentData）后续会在程序中使用。

（2）     Database节点中的Weight属性代表了使用权重。本文示例的三个数据库的Weight值分别是100、100、100，则这三个数据库的负载均衡使用分配比例将会是1：1：1。若把这三个值分别设置为100、50、50，则这三个数据库的使用分配比例将会变为2：1：1。设置成你想要的比例吧。

（3）     Database节点中的Enable属性代表了是否可用。true代表可用，false代表不可用。

接下来，我们看看怎么在程序中使用上述的这组数据库及其配置文件，来实现负载均衡。

为了演示负载均衡效果，我们首先在Visual Studio中新建一个控制台工程，并为工程引用添加了Entity Framework组件作为访问数据库的工具（你也可以换成其它数据库访问工具，原理一样，完全不受影响）。

然后，我们做如下四个操作。

【第一步】：为工程引用添加DeveloperSharp.dll这个核心组件。

【第二步】：在工程配置文件App.config（或Web.config）中添加appSettings节点，节点内容如下：

<appSettings>
    <add key="DatabaseType" value="" />
    <add key="ConnectionString" value="" />
    <add key="ErrorPage" value="" />
    <add key="ErrorLog" value="D:\Test\Assist\log.txt" />
    <add key="ConfigFile" value="D:\Test\Assist\DeveloperSharp.xml" />
  </appSettings>      

其中，ConfigFile的设置是为了链接前述的DeveloperSharp.xml这个配置文件。ErrorLog则是设置一个错误日志文件。它们均需要设置为文件的“绝对路径”（此处使用“绝对路径”而不是“相对路径”，一是有利于安全性，二是有利于分布式部署）

【第三步】：创建一个StudentLB.cs类文件，它就是数据库负载均衡的核心器件，内容如下：

//这个属性就是用作映射负载均衡。
    //其“值”需设置为前述DeveloperSharp.xml配置文件中某个DatabaseCluster节点的Id值。
    [DeveloperSharp.Structure.Model.LoadBalance.DataSourceCluster("StudentData")]
    public class StudentLB : DeveloperSharp.Structure.Model.DataLayer
    {
        //类中没有任何代码
    }      

说明：“负载均衡器”类（本篇为：StudentLB类）必须继承自DeveloperSharp.Structure.Model.DataLayer类，并且在其上设置DeveloperSharp.Structure.Model.LoadBalance.DataSourceCluster属性的初始化值为DeveloperSharp.xml配置文件中某个DatabaseCluster节点的Id值。

【第四步】：为控制台应用类，添加通过负载均衡器（StudentLB类）访问数据库的代码，注意：核心代码就一行而已！！此示例连续3次访问数据库做同一操作，看会显示什么结果。如下：

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            string NameList = "";

            //第一次访问数据库
            var SLB = (new StudentLB()) as DeveloperSharp.Structure.Model.DataLayer;
            var db = new Entities(SLB.IDA.ConnectionString);//每次会根据配置的负载均衡策略输出对应的ConnectionString
            t_Student Stu = db.t_Student.Where(t => t.Id == 3).FirstOrDefault();
            NameList += Stu.Name;

            //第二次访问数据库
            SLB = (new StudentLB()) as DeveloperSharp.Structure.Model.DataLayer;
            db = new Entities(SLB.IDA.ConnectionString);//每次会根据配置的负载均衡策略输出对应的ConnectionString
            Stu = db.t_Student.Where(t => t.Id == 3).FirstOrDefault();
            NameList += Stu.Name;

            //第三次访问数据库
            SLB = (new StudentLB()) as DeveloperSharp.Structure.Model.DataLayer;
            db = new Entities(SLB.IDA.ConnectionString);//每次会根据配置的负载均衡策略输出对应的ConnectionString
            Stu = db.t_Student.Where(t => t.Id == 3).FirstOrDefault();
            NameList += Stu.Name;

            //输出
            Console.WriteLine(NameList);
            Console.ReadLine();

        }
    }      

从以上示例代码我们可以清晰的得知：其实数据库链接字符串ConnectionString就是实现负载均衡的关键所在。而SLB.IDA.ConnectionString则每次会根据配置的负载均衡策略输出对应的链接字符串。

示例程序输出显示结果如下：

周云周云1周云2

最后提示一点：若要把一组数据库的负载均衡应用改为单数据库应用，只需要把DeveloperSharp.xml配置文件中DatabaseCluster节点下的Database节点数量设置为一个即可实现。

【本文采用.NET/C#语言撰写，如需其它语言版本，请联系作者索取。】

【本文采用Sql Server数据库撰写，如需其它数据库版本，请联系作者索取。】

相关下载：

数据库的负载均衡-示例代码(dp1-DbBalance.rar)

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