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:
1 namespace Csla.Server.Hosts
2 {
3 [ServiceBehavior(InstanceContextMode = InstanceContextMode.PerCall)]
4 [AspNetCompatibilityRequirements(RequirementsMode = AspNetCompatibilityRequirementsMode.Allowed)]
5 public class WcfPortal : IWcfPortal { }
6 }
可以看到,这个类没有标注ConcurrencyMode = ConcurrencyMode.Multiple和UseSynchronizationContext = false,所以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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01 /// <summary>
02 /// 标记了ConcurrencyMode = ConcurrencyMode.Multiple
03 /// 来表示多线程进行
04 /// </summary>
05 [ServiceBehavior(InstanceContextMode = InstanceContextMode.PerCall,
06 ConcurrencyMode = ConcurrencyMode.Multiple,
07 UseSynchronizationContext = false)]
08 [AspNetCompatibilityRequirements(RequirementsMode = AspNetCompatibilityRequirementsMode.Allowed)]
09 public class MultiThreadsWCFPortal : IWcfPortal
10 {
11 private WcfPortal _innerPortal = new WcfPortal();
12 #region IWcfPortal Members
13 public WcfResponse Create(CreateRequest request)
14 {
15 return this._innerPortal.Create(request);
16 }
17 //...
18 #endregion
19 }
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:
1 <services>
1 <!--Csla.Server.Hosts.WcfPortal-->
1 <service name="OpenExpressApp.Server.WPFHost.MultiThreadsWCFPortal" behaviorConfiguration="returnFaults">
2 .....
3 </service>
4 </services>
factory method:
1 private static Type GetServerHostType()
2 {
3 return typeof(OpenExpressApp.Server.WPFHost.MultiThreadsWCFPortal);
4 //return typeof(Csla.Server.Hosts.WcfPortal);
5 }
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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:
1 var currentIdentity = 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:
01 private static IPrincipal _principal;
02 public static IPrincipal User
03 {
04 get
05 {
06 IPrincipal current;
07 if (HttpContext.Current != null)
08 current = HttpContext.Current.User;
09 else if (System.Windows.Application.Current != null)
10 {
11 if (_principal == null)
12 {
13 if (ApplicationContext.AuthenticationType != "Windows")
14 _principal = new Csla.Security.UnauthenticatedPrincipal();
15 else
16 _principal = new WindowsPrincipal(WindowsIdentity.GetCurrent());
17 }
18 current = _principal;
19 }
20 else
21 current = Thread.CurrentPrincipal;
22 return current;
23 }
24 set
25 {
26 if (HttpContext.Current != null)
27 HttpContext.Current.User = value;
28 else if (System.Windows.Application.Current != null)
29 _principal = value;
30 Thread.CurrentPrincipal = value;
31 }
32 }
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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:
01 [ThreadStatic]
02 private static IPrincipal __principalThreadSafe;
03 private static IPrincipal __principal;
04 private static IPrincipal _principal
05 {
06 get
07 {
08 return _executionLocation == ExecutionLocations.Client ? __principal : __principalThreadSafe;
09 }
10 set
11 {
12 if (_executionLocation == ExecutionLocations.Client)
13 {
14 __principal = value;
15 }
16 else
17 {
18 __principalThreadSafe = value;
19 }
20 }
21 }
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。
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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,擞镁蔡字段导致值的冲突。
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……)。
1 public static void SafeInvoke(Action action)
2 {
3 ThreadPool.QueueUserWorkItem(o => action());
4 }
我们添加了一个扩展方法如下:
01 /// <summary>
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。
03 ///
04 /// 解决问题:
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。
08 /// </summary>
09 /// <param name="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。
11 /// </param>
12 /// <returns></returns>
13 public static Action AsynPrincipleWrapper(this Action action)
14 {
15 if (ApplicationContext.ExecutionLocation == ApplicationContext.ExecutionLocations.Client)
16 {
17 return action;
18 }
19 var principelNeed = ApplicationContext.User;
20 return () =>
21 {
22 var oldPrincipel = ApplicationContext.User;
23 if (oldPrincipel != principelNeed)
24 {
25 ApplicationContext.User = principelNeed;
26 }
27 try
28 {
29 action();
30 }
31 finally
32 {
33 if (oldPrincipel != principelNeed)
34 {
35 ApplicationContext.User = oldPrincipel;
36 }
37 }
38 };
39 }
原来的API改为:
1 public static void SafeInvoke(Action action)
2 {
3 action = action.AsynPrincipleWrapper();
4 ThreadPool.QueueUserWorkItem(o => action());
5 }
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。
小结
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。
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。
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