浅谈命令查询职责分离(CQRS)模式

在常用的三层架构中,通常都是通过数据访问层来修改或者查询数据,一般修改和查询使用的是相同的实体。在一些业务逻辑简单的系统中可能没有什么问题,但是随着系统逻辑变得复杂,用户增多,这种设计就会出现一些性能问题。虽然在DB上可以做一些读写分离的设计,但在业务上如果在读写方面混合在一起的话,仍然会出现一些问题。 本文介绍了命令查询职责分离模式(Command Query Responsibility Segregation,CQRS),该模式从业务上分离修改 (Command,增,删,改,会对系统状态进行修改)和查询(Query,查,不会对系统状态进行修改)的行为。从而使得逻辑更加清晰,便于对不同部分进行针对性的优化。文章首先简要介绍了传统的CRUD方式存在的问题,接着介绍了CQRS模式,最后以一个简单的在线日记系统演示了如何实现CQRS模式。要谈到读写操作,首先我们来看传统的CRUD的问题。 一 CRUD方式的问题 在以前的管理系统中,命令(Command,通常用来更新数据,操作DB)和查询(Query)通常使用的是在数据访问层中Repository中的实体对象(这些对象是对DB中表的映射),这些实体有可能是SQLServer中的一行数据或者多个表。 通常对DB执行的增,删,改,查(CRUD)都是针对的系统的实体对象。如通过数据访问层获取数据,然后通过数据传输对象DTO传给表现层。或者,用户需要更新数据,通过DTO对象将数据传给Model,然后通过数据访问层写回数据库,系统中的所有交互都是和数据查询和存储有关,可以认为是数据驱动(Data-Driven)的,如下图: 对于一些比较简单的系统,使用这种CRUD的设计方式能够满足要求。特别是通过一些代码生成工具及ORM等能够非常方便快速的实现功能。 但是传统的CRUD方法有一些问题: 使用同一个对象实体来进行数据库读写可能会太粗糙,大多数情况下,比如编辑的时候可能只需要更新个别字段,但是却需要将整个对象都穿进去,有些字段其实是不需要更新的。在查询的时候在表现层可能只需要个别字段,但是需要查询和返回整个实体对象。 使用同一实体对象对同一数据进行读写操作的时候,可能会遇到资源竞争的情况,经常要处理的锁的问题,在写入数据的时候,需要加锁。读取数据的时候需要判断是否允许脏读。这样使得系统的逻辑性和复杂性增加,并且会对系统吞吐量的增长会产生影响。 同步的,直接与数据库进行交互在大数据量同时访问的情况下可能会影响性能和响应性,并且可能会产生性能瓶颈。 由于同一实体对象都会在读写操作中用到,所以对于安全和权限的管理会变得比较复杂。 这里面很重要的一个问题是,系统中的读写频率比,是偏向读,还是偏向写,就如同一般的数据结构在查找和修改上时间复杂度不一样,在设计系统的结构时也需要考虑这样的问题。解决方法就是我们经常用到的对数据库进行读写分离。 让主数据库处理事务性的增,删,改操作(Insert,Update,Delete)操作,让从数据库处理查询操作(Select操作),数据库复制被用来将事务性操作导致的变更同步到集群中的从数据库。这只是从DB角度处理了读写分离,但是从业务或者系统上面读和写仍然是存放在一起的。他们都是用的同一个实体对象。 要从业务上将读和写分离,就是接下来要介绍的命令查询职责分离模式。 二 什么是CQRS CQRS最早来自于Betrand Meyer(Eiffel语言之父,开-闭原则OCP提出者)在 Object-Oriented Software Construction 这本书中提到的一种 命令查询分离 (Command Query Separation,CQS) 的概念。其基本思想在于,任何一个对象的方法可以分为两大类: 命令(Command):不返回任何结果(void),但会改变对象的状态。 查询(Query):返回结果,但是不会改变对象的状态,对系统没有副作用。 根据CQS的思想,任何一个方法都可以拆分为命令和查询两部分,比如:

这个方法,我们执行了一个命令即对变量i进行相加,同时又执行了一个Query,即查询返回了i的值,如果按照CQS的思想,该方法可以拆成Command和Query两个方法,如下:

操作和查询分离使得我们能够更好的把握对象的细节,能够更好的理解哪些操作会改变系统的状态。当然CQS也有一些缺点,比如代码需要处理多线程的情况。 CQRS是对CQS模式的进一步改进成的一种简单模式。 它由Greg Young在CQRS, Task Based UIs, Event Sourcing agh! 这篇文章中提出。“CQRS只是简单的将之前只需要创建一个对象拆分成了两个对象,这种分离是基于方法是执行命令还是执行查询这一原则来定的(这个和CQS的定义一致)”。 CQRS使用分离的接口将数据查询操作(Queries)和数据修改操作(Commands)分离开来,这也意味着在查询和更新过程中使用的数据模型也是不一样的。这样读和写逻辑就隔离开来了。 使用CQRS分离了读写职责之后,可以对数据进行读写分离操作来改进性能,可扩展性和安全。如下图: 主数据库处理CUD,从库处理R,从库的的结构可以和主库的结构完全一样,也可以不一样,从库主要用来进行只读的查询操作。在数量上从库的个数也可以根据查询的规模进行扩展,在业务逻辑上,也可以根据专题从主库中划分出不同的从库。从库也可以实现成ReportingDatabase,根据查询的业务需求,从主库中抽取一些必要的数据生成一系列查询报表来存储。 使用ReportingDatabase的一些优点通常可以使得查询变得更加简单高效: ReportingDatabase的结构和数据表会针对常用的查询请求进行设计。 ReportingDatabase数据库通常会去正规化,存储一些冗余而减少必要的Join等联合查询操作,使得查询简化和高效,一些在主数据库中用不到的数据信息,在ReportingDatabase可以不用存储。 可以对ReportingDatabase重构优化,而不用去改变操作数据库。 对ReportingDatabase数据库的查询不会给操作数据库带来任何压力。 可以针对不同的查询请求建立不同的ReportingDatabase库。 当然这也有一些缺点,比如从库数据的更新。如果使用SQLServer,本身也提供了一些如故障转移和复制机制来方便部署。 三 什么时候可以考虑CQRS CQRS模式有一些优点: 分工明确,可以负责不同的部分 将业务上的命令和查询的职责分离能够提高系统的性能、可扩展性和安全性。并且在系统的演化中能够保持高度的灵活性,能够防止出现CRUD模式中,对查询或者修改中的某一方进行改动,导致另一方出现问题的情况。 逻辑清晰,能够看到系统中的那些行为或者操作导致了系统的状态变化。 可以从数据驱动(Data-Driven) 转到任务驱动(Task-Driven)以及事件驱动(Event-Driven). 在下场景中,可以考虑使用CQRS模式: 当在业务逻辑层有很多操作需要相同的实体或者对象进行操作的时候。CQRS使得我们可以对读和写定义不同的实体和方法,从而可以减少或者避免对某一方面的更改造成冲突 对于一些基于任务的用户交互系统,通常这类系统会引导用户通过一系列复杂的步骤和操作,通常会需要一些复杂的领域模型,并且整个团队已经熟悉领域驱动设计技术。写模型有很多和业务逻辑相关的命令操作的堆,输入验证,业务逻辑验证来保证数据的一致性。读模型没有业务逻辑以及验证堆,仅仅是返回DTO对象为视图模型提供数据。读模型最终和写模型相一致。 适用于一些需要对查询性能和写入性能分开进行优化的系统,尤其是读/写比非常高的系统,横向扩展是必须的。比如,在很多系统中读操作的请求时远大于写操作。为适应这种场景,可以考虑将写模型抽离出来单独扩展,而将写模型运行在一个或者少数几个实例上。少量的写模型实例能够减少合并冲突发生的情况 适用于一些团队中,一些有经验的开发者可以关注复杂的领域模型,这些用到写操作,而另一些经验较少的开发者可以关注用户界面上的读模型。 对于系统在将来会随着时间不段演化,有可能会包含不同版本的模型,或者业务规则经常变化的系统 需要和其他系统整合,特别是需要和事件溯源Event Sourcing进行整合的系统,这样子系统的临时异常不会影响整个系统的其他部分。 但是在以下场景中,可能不适宜使用CQRS: 领域模型或者业务逻辑比较简单,这种情况下使用CQRS会把系统搞复杂。 对于简单的,CRUD模式的用户界面以及与之相关的数据访问操作已经足够的话,没必要使用CQRS,这些都是一个简单的对数据进行增删改查。 不适合在整个系统中到处使用该模式。在整个数据管理场景中的特定模块中CQRS可能比较有用。但是在有些地方使用CQRS会增加系统不必要的复杂性。 四 CQRS与Event Sourcing的关系 在CQRS中,查询方面,直接通过方法查询数据库,然后通过DTO将数据返回。在操作(Command)方面,是通过发送Command实现,由CommandBus处理特定的Command,然后由Command将特定的Event发布到EventBus上,然后EventBus使用特定的Handler来处理事件,执行一些诸如,修改,删除,更新等操作。这里,所有与Command相关的操作都通过Event实现。这样我们可以通过记录Event来记录系统的运行历史记录,并且能够方便的回滚到某一历史状态。Event Sourcing就是用来进行存储和管理事件的。这里不展开介绍。 五 CQRS的简单实现 CQRS模式在思想上比较简单,但是实现上还是有些复杂。它涉及到DDD,以及Event Sourcing,这里使用codeproject上的 Introduction to CQRS 这篇文章的例子来说明CQRS模式。这个例子是一个简单的在线记日志(Diary)系统,实现了日志的增删改查功能。整体结构如下: 上图很清晰的说明了CQRS在读写方面的分离,在读方面,通过QueryFacade到数据库里去读取数据,这个库有可能是ReportingDB。在写方面,比较复杂,操作通过Command发送到CommandBus上,然后特定的CommandHandler处理请求,产生对应的Event,将Eevnt持久化后,通过EventBus特定的EevntHandler对数据库进行修改等操作。 例子代码可以到codeproject上下载,整体结构如下: […]

龙生   03 Jan 2018
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SCWCD

SCWCD认证是业界最广泛认可的 SCWCD 技术认证之一,也是最权威、最受尊敬的IT认证之一。该认证面向专门开发JSP(Java服务器页面)和Servlet技术应用以提供Web服务和动态Web内容的开发人员。最新考试编号为2009年4月份推出针对J2EE5的310-083。要通过该认证,考生必须成功完成一项考试。参加认证之前,考生必须是Sun认证程序员(SCJP)(任何版本)。

龙生   02 Jan 2018
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WPF实现窗口最小化到托盘,并且实现右击菜单

原版是从网上找了一位大神的,自己只是用了一点适合自己的。 具体实现 1.首先已经确认WPF中没有实现最小化托盘的类与方法,用到了winform中的程序集 using Drawing = System.Drawing; using Forms = System.Windows.Forms; 2.XAML的后代相应事件的Demo,只是为了看起来方便~!其中也包含了在任务栏中不现实图标,只在托盘中显示。双击实现窗口的还原。没用到大神写的,自己琢磨了个,令人想不到的蛋疼的后果还没出现,也就暂时这样了。

  3.最主要的是大神写的这个类,学习编程五个月,能看懂的不是太多,稍微明白点意思,但是说不上来,直接贴代码吧。以后在研究!

  from:https://www.cnblogs.com/gchlcc/p/4987042.html

龙生   28 Dec 2017
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WPF窗体最小化到任务栏

WPF程序也可以很轻松的实现类似QQ那样最小化到任务栏的功能。

from:https://www.cnblogs.com/Gyoung/archive/2012/12/06/2805932.html

龙生   28 Dec 2017
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WPF最小到系统托盘

让WPF应用最小到系统托盘?可以调用System.Windows.Forms.NotifyIcon来实现,下面是示例代码:

运行时发现,程序一定要能找到ICON,否则会报错,并且ICON还没包含到程序中,需要一个额外的ICON来做托盘图标。当然这个都是能解决的:

将以上一句替换成下面内容,意思就是读取程序图标,来作为托盘图标

运行,搞定,这样你的程序就不用拖着一个ICON文件当累赘了。   from:https://www.cnblogs.com/ke10/archive/2012/11/16/NotifyIcon.html

龙生   28 Dec 2017
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WPF关闭应用汇总

就本人而言,C#中关闭应用主要有以下途径: 1.Close():关闭当前窗口,可以在OnClosing和 OnClosed中捕获消息,在OnClosing的时候,可以取消关闭窗口 2.Application.Current.Shutdown()/App.Current.Shutdown(): 关闭当前程序,如果有其他线程没有结束,不会关闭 3.Environment.Exit(0):强制退出,即使有其他的线程没有结束 4.Process类的CloseMainWindow, Kill:Process.CloseMainWindow是GUI程序的最友好结束方式,从名字上就可以看出来它是通过结束主窗体,相当于用户点击窗体的关闭按钮或者按Alt + F4 5.Environment类的FailFast:这是最暴力最彻底最直接的方法,一般不建议使用 现对各方式做简单的介绍: Close():如过调用了Close,而在Closing中没有显示的取消退出,则系统可以退出,这种情况仅仅是在没有多余线程,没有其他窗口启动的时候,如果有其他窗口同时启动,则要考虑App.Current.ShutdownMode。 Application.Current.Shutdown()/App.Current.Shutdown():其使用讲究最多。 在WPF应用程序的关闭是有ShutdownMode属性设置,具有3中枚举类型的值: 1)OnLastWindowClose(默认值)—应用程序最后一个窗体关闭时关闭应用程序 2)OnMainWindowClose—应用程序主窗体关闭时关闭应用程序 3)OnExplicitShutdown—显示调用关闭 示例如下: <Application x:Class="TestApplication.App" xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation%22 xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml%22 StartupUri="Window1.xaml" ShutdownMode="OnMainWindowClose"> </Application> Environment.Exit(0):Environment.Exit相当于在Main函数中的return指令。不过它不会执行代码块的finally块(如果有的话),但资源清理还是要进行的。它是最常见的退出当前进程的方法之一。在Main函数中我们可以直接return语句便退出了程序。如果不在Main函数内,那么Environment.Exit方法就可以派上用场。 示例如下: private void CloseApp() { CloseSignal(); AppManager.Instance.Close(); Environment.Exit(0); } Environment类的FailFast:此方法更速度,它甚至不需要向操作系统返回进程退出代码(ExitCode),直接结束当前进程并在应用程序事件薄中写入信息,用于程序出现致命错误需要立即停止。 Process.Kill:从名字也可以看出来,直接杀掉,不给喘息喘息机会,Kill方法会直接结束整个进程,不进行常规资源清理(什么finally块等……)。Kill本质调用本地API:TerminateProcess函数。   from:http://blog.csdn.net/nncrystal/article/details/36422785

龙生   28 Dec 2017
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WPF钟表效果实现

WPF在样式定义和UI动画上面相对于以前的技术有了不少的提升,下面给出WPF技术实现钟表的效果: 1、Visual Studio新建一个WPF应用程序,命名为WpfClock,新建一个images文件夹,并准备一个钟表的背景图片和程序图标素材。 2、编辑MainWindow.xaml文件,对UI进行定制,代码如下(指针都是用Rectangle实现的,当然可以用图片代替):

  3、编辑MainWindow.xaml.CS文件,对后台逻辑进行定制,代码如下:

  4、编译运行,如果运气不错的话,应该能显示如下效果: 5、总结 WPF可以用RotateTransform中的Angle进行旋转,可以指定中心点(CenterX,CenterY)

    from:https://www.cnblogs.com/isaboy/p/wpfclock.html

龙生   28 Dec 2017
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WPF中的线程使用

简介 但凡涉及到图形界面,往往的设计都是不支持或者不推荐使用多个线程操作界面内容.而且通常会有一个专门的线程调度器来处理任务线程和界面线程的问题.下面提供两个两个方案. 使用Dispatcher.BeginInvoke 这个方法简单暴力适合小工作量的修改一些界面内容.使用Dispatcher.BeginInvoke()会将代码安排为调度程序的一个任务. 步骤 使用Thread新建并开始一个线程 在新建的线程处理函数中需要修改界面的时候获取界面的dispatcher 使用Dispatcher的BeginInvoke方法指定一个线程优先级,和一个委托,这个委托时用于修改界面内容的 下面给出一部分代码

下面是新线程中的方法

使用BackgroupWorker 这个类是专门用于简化Windows Form程序与线程相关的问题设计的,同样适用于WPF程序.适合于一个长期的后台进程,支持进度通知,取消支持,完成通知等功能. 使用方法也很简单,创建一个BackfruopWorker实例,它有几个事件. DoWork事件会在另外一个线程中执行,用RunWorkerAsync()启动.所以在这个事件中不要去处理修改界面的事情 RunWorkerCompleted事件,在DoWork事件返回时(正常或者异常返回),在图形的线程中执行,所以可以修改界面 ProgressChanged事件,使用ReportProgress()方法调用,同时是在图形界面的线程中执行,通常负责修改一下进度条什么的.而ReportProgress()方法,通常会在DoWork的事件中调用,然后给一个百分比的值.要使用这个功能,需要把WorkerReportsProgress属性设置成true 另外值得一说的是,要取消支持需要把WorkerSupportsCancellation属性设为true,使用CancelAsync()方法调用,但是这个调用不会终止进程,所以在DoWork事件中需要判断CancellationPending. 下面给出部分代码 创建BackgroundWorker实例

开始执行DoWork

DoWork事件范例,这个方法的内容是在另外一个线程,异步执行得

进度改变时的处理事件,也就是修改一下进度条什么的

完成事件我就不演示,下面是取消任务的方法

https://www.cnblogs.com/atskyline/archive/2012/06/22/2558516.html

龙生   28 Dec 2017
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m4a

M4A是MPEG-4 音频标准的文件的扩展名。在MPEG4标准中提到,普通的MPEG4文件扩展名是“.mp4”。自从Apple开始在它的iTunes以及 iPod中使用“.m4a”以区别MPEG4的视频和音频文件以来,“.m4a”这个扩展名变得流行了。目前,几乎所有支持MPEG4音频的软件都支持“.m4a”。

龙生   26 Dec 2017
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