.NET下資料庫的負載均衡“經典方案”（大項目必備，建議收藏）

【前言】本文講述的“資料庫負載均衡”方案，為市面上最經典（沒有之一），由.NET界骨灰級大佬推出。採用該技術方案的大公司，一年省下了幾個億的支出。【正文】支持.Net Core（2.0及以上）與 .Net Framework（4.5及以上）可以部署在Docker, Windows, Lin ...

【前言】

本文講述的“資料庫負載均衡”方案，為市面上最經典（沒有之一），由.NET界骨灰級大佬推出。採用該技術方案的大公司，一年省下了幾個億的支出。

【正文】

支持.Net Core（2.0及以上）與 .Net Framework（4.5及以上）

可以部署在Docker, Windows, Linux, Mac。

為了演示資料庫的負載均衡（Load Balance），我們先創建三個資料庫，它們的名字分別為YZZ、YZZ1、YZZ2。然後在這三個資料庫中分別創建表t_Student，這些表的結構一樣，內容稍有差異，見下圖：

YZZ中t_Student的內容

---------------------

Id Name Age

1 張安 25

2 王鑫 22

3 周雲 20

YZZ1中t_Student的內容

---------------------

Id Name Age

1 張安1 25

2 王鑫1 22

3 周雲1 20

YZZ2中t_Student的內容

---------------------

Id Name Age

1 張安2 25

2 王鑫2 22

3 周雲2 20

接下來，

若是在.Net Core環境下，我們需要創建一個名為DeveloperSharp.json的配置文件，併在其中設置如上三個數據源的負載均衡策略。文件內容如下：

{
  "DeveloperSharp":
  {
     "DatabaseClusterList":
     [
        {
           "Id":"StudentData",
           "DatabaseCluster":
           [
                 {
                     "Id":"A1",
                     "Enable":"true",
                     "Weight":"100",
                     "DatabaseType":"SqlServer",
                     "ConnectionString":"Server=localhost;Database=YZZ;Uid=sa;Pwd=123"
                 },
                 {
                     "Id":"A2",
                     "Enable":"true",
                     "Weight":"100",
                     "DatabaseType":"SqlServer",
                     "ConnectionString":"Server=localhost;Database=YZZ1;Uid=sa;Pwd=123"
                 },
                 {
                     "Id":"A3",
                     "Enable":"true",
                     "Weight":"100",
                     "DatabaseType":"SqlServer",
                     "ConnectionString":"Server=localhost;Database=YZZ2;Uid=sa;Pwd=123"
                 }
           ]
        }
     ]
  }
}

若是在.Net Framework環境下，我們需要創建一個名為DeveloperSharp.xml的配置文件，併在其中設置如上三個數據源的負載均衡策略。文件內容如下：

<?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>

對此json/xml配置文件說明如下：

（1）每一個DatabaseCluster節點代表了一組資料庫，此節點的Id值（本文示例值是：StudentData）後續會在程式中使用。

（2） Database節點中的Weight屬性代表了使用權重。本文示例的三個資料庫的Weight值分別是100、100、100，則這三個資料庫的負載均衡使用分配比例將會是1：1：1。若把這三個值分別設置為100、50、50，則這三個資料庫的使用分配比例將會變為2：1：1。設置成你想要的比例吧。

（3） Database節點中的Enable屬性代表了是否可用。true代表可用，false代表不可用。

（4）可通過把DatabaseType屬性的值設置為“MySql”、“SQLite”、“PostgreSql”、“Oracle”、其它等等，從而支持各種類資料庫。（本文講述的是“同種資料庫”的負載均衡。若是需要“異種資料庫”的負載均衡，請參看資料庫的負載均衡(續) 這篇文章）

接下來，我們看看怎麼在程式中使用上述的這組資料庫及其配置文件，來實現負載均衡。

為了演示負載均衡效果，我們首先在Visual Studio中新建一個控制台工程，併為工程引用添加了Entity Framework組件作為訪問資料庫的工具（你也可以換成其它資料庫訪問工具，原理一樣，完全不受影響）。

然後，我們做如下四個操作。

【第一步】：從NuGet引用DeveloperSharp包（需要是最新版本）。

【第二步】：鏈接負載均衡配置文件：

若是在.Net Core環境下，我們只需要把DeveloperSharp.json文件放到程式執行目錄中（即bin目錄下與dll、exe等文件的同一目錄中）（放錯了位置會報錯）。

若是在.Net Framework環境下，我們需要在工程配置文件App.config中添加appSettings節點，節點內容如下：

  <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的設置是為了鏈接前述的DeveloperSharp.xml這個配置文件。ErrorLog則是設置一個錯誤日誌文件。它們均需要設置為文件的“絕對路徑”（此處使用“絕對路徑”而不是“相對路徑”，一是有利於安全性，二是有利於分散式部署）

【第三步】：創建一個StudentLB.cs類文件，它就是資料庫負載均衡的核心器件，內容如下：

    //這個屬性就是用作映射負載均衡。
    //其“值”需設置為前述DeveloperSharp.json/xml配置文件中某個DatabaseCluster節點的Id值。
    [DeveloperSharp.Structure.Model.LoadBalance.DataSourceCluster("StudentData")]
    public class StudentLB : DeveloperSharp.Structure.Model.DataLayer
    {
        //類中沒有任何代碼
    }

說明：“負載均衡器”類（本篇為：StudentLB類）必須繼承自DeveloperSharp.Structure.Model.DataLayer類，並且在其上設置DeveloperSharp.Structure.Model.LoadBalance.DataSourceCluster屬性的初始化值為DeveloperSharp.json/xml配置文件中某個DatabaseCluster節點的Id值。

【第四步】：為控制台應用類，添加通過負載均衡器（StudentLB類）訪問資料庫的代碼，註意：核心代碼就一行而已！！此示例連續3次訪問資料庫做同一操作，看會顯示什麼結果。如下：

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

            //第一次訪問資料庫
            var SLB = (new StudentLB()) as DeveloperSharp.Structure.Model.DataLayer;
            var db = new Entities(SLB.IDA.ConnectionString);//每次會根據配置的負載均衡策略輸出對應的ConnectionString
            t_Student Stu = db.t_Student.Where(t => t.Id == 3).FirstOrDefault();
            NameList += Stu.Name;

            //第二次訪問資料庫
            SLB = (new StudentLB()) as DeveloperSharp.Structure.Model.DataLayer;
            db = new Entities(SLB.IDA.ConnectionString);//每次會根據配置的負載均衡策略輸出對應的ConnectionString
            Stu = db.t_Student.Where(t => t.Id == 3).FirstOrDefault();
            NameList += Stu.Name;

            //第三次訪問資料庫
            SLB = (new StudentLB()) as DeveloperSharp.Structure.Model.DataLayer;
            db = new Entities(SLB.IDA.ConnectionString);//每次會根據配置的負載均衡策略輸出對應的ConnectionString
            Stu = db.t_Student.Where(t => t.Id == 3).FirstOrDefault();
            NameList += Stu.Name;

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

        }
    }

從以上示例代碼我們可以清晰的得知：其實資料庫鏈接字元串ConnectionString就是實現負載均衡的關鍵所在。而SLB.IDA.ConnectionString則每次會根據配置的負載均衡策略輸出對應的鏈接字元串。

示常式序輸出顯示結果如下：

周雲周雲1周雲2

運行有問題，需要技術支持？以及bug提交通道，請添加微信：894988403

最後提示兩點：

（1）本文設置了一組資料庫的負載均衡。但其實可以在DeveloperSharp.json/xml配置文件及程式中設置多組資料庫的負載均衡。

（2）若要把一組資料庫的負載均衡應用改為單資料庫應用，只需要把DeveloperSharp.json/xml配置文件中DatabaseCluster節點下的Database節點數量設置為一個即可實現。所以，聰明的你以後可以把你所有的資料庫訪問代碼改為此負載均衡模式，以便日後隨時在單體/集群之間切換，以備不時之需：）

總結

本文技術點思路梳理：

創建用來實施負載均衡的一組資料庫。
通過DeveloperSharp.json/xml來配置負載均衡策略。
調整DeveloperSharp.json的位置，或者，在App.config/Web.config中添加鏈接DeveloperSharp.xml的appSettings節點。
創建基於DeveloperSharp包的“負載均衡器”類（本篇為：StudentLB類）。
通過“負載均衡器”產生的ConnectionString鏈接資料庫。

運行有問題，需要技術支持？以及bug提交通道，請添加微信：894988403

原文鏈接：http://www.developersharp.cc/content1.html

服務條款：http://www.developersharp.cc/buy.html

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【.Net數字智慧化基地】：本號長期專註於.Net技術、軟體架構、人工智慧、工業互聯網、智能製造、等領域。作者早年畢業於一流大學並已是IT科技領域成功人士。本號致力於提高圈內整體技術素養，為各類初、中、高級技術人員提供量身定製的個人成長服務，助力升職加薪。本號同時也為有數字化轉型需求的各類企業提供深度咨詢、指導服務。