【朝夕教育】2023年10月 .NET CORE工具案例-DeveloperSharp(数据库负载均衡)

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🚀前言

数据库负载均衡指的是将数据库的请求分配到多个数据库服务器上，并通过一系列算法和策略来确保各个服务器的负载相对平衡。这样可以有效避免单个数据库服务器的过载，提高数据库的整体稳定性和性能。负载均衡器通常会监控服务器的负载情况以及数据库响应时间，根据不同的负载情况来动态调整请求的分配策略。常见的负载均衡算法包括轮询、随机、最少连接等。

本文主要介绍DeveloperSharp的使用，DeveloperSharp是一个研发中大型项目必备的系统平台，也是一个低代码平台。

它主要包括了如下一些功能：

• 基于Sql语句、存储过程、事务、分页的数据库操作。并几乎支持市面上所有种类的数据库。
• 图片操作。裁剪、缩放、加水印。
• http请求调用（Post与Get）
• 高效分页
• Web服务/WebApi的负载均衡
• 数据库的负载均衡，以及读写分离
• CORS跨域访问
• UUID全球通用唯一识别码
• MQ消息队列（请另行使用DeveloperSharp.RabbitMQ包）
• Redis缓存（请另行使用DeveloperSharp.Redis包）
• “异种数据库”的负载均衡
• 其他相关功能

🚀一、同种数据库负载均衡

🔎1.前提准备

先创建三个数据库，它们的名字分别为YG1、YG2、YG3，表结构如下

CREATE TABLE students (
    id INT IDENTITY(1,1) PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(255) NOT NULL,
    age INT NOT NULL,
    gender VARCHAR(8) NOT NULL,
    major VARCHAR(255) NOT NULL,
    address VARCHAR(255) NOT NULL
);

该表包含以下字段：

• id：主键，自增长的学生ID。
• name：学生姓名，记录学生的姓名。
• age：学生年龄，记录学生的年龄。
• gender：学生性别，记录学生的性别。
• major：学生专业，记录学生的所学专业。
• address：学生地址，记录学生的地址。

对三张表分别插入数据

//----------------YG1
insert into dbo.students (name, age, gender, major, address)
values ('愚公1-1',30,'男','软件工程','福建省');
insert into dbo.students (name, age, gender, major, address)
values ('愚公2-1',30,'男','软件工程','福建省');
insert into dbo.students (name, age, gender, major, address)
values ('愚公3-1',30,'男','软件工程','福建省');
//----------------YG2
insert into dbo.students (name, age, gender, major, address)
values ('愚公1-2',30,'男','软件工程','福建省');
insert into dbo.students (name, age, gender, major, address)
values ('愚公2-2',30,'男','软件工程','福建省');
insert into dbo.students (name, age, gender, major, address)
values ('愚公3-2',30,'男','软件工程','福建省');
//----------------YG3
insert into dbo.students (name, age, gender, major, address)
values ('愚公1-3',30,'男','软件工程','福建省');
insert into dbo.students (name, age, gender, major, address)
values ('愚公2-3',30,'男','软件工程','福建省');
insert into dbo.students (name, age, gender, major, address)
values ('愚公3-3',30,'男','软件工程','福建省');

在.Net Core环境下，我们需要创建一个名为DeveloperSharp.json的配置文件，并在其中设置如上三个数据源的负载均衡策略。文件内容如下：

{
  "DeveloperSharp": {
    "DatabaseClusterList": [
      {
        "Id": "StudentData",
        "DatabaseCluster": [
          {
            "Id": "A1",
            "Enable": "true",
            "Weight": "100",
            "DatabaseType": "SqlServer",
            "ConnectionString": "Server=localhost;Database=YG1;Uid=sa;Pwd=1"
          },
          {
            "Id": "A2",
            "Enable": "true",
            "Weight": "100",
            "DatabaseType": "SqlServer",
            "ConnectionString": "Server=localhost;Database=YG2;Uid=sa;Pwd=1"
          },
          {
            "Id": "A3",
            "Enable": "true",
            "Weight": "100",
            "DatabaseType": "SqlServer",
            "ConnectionString": "Server=localhost;Database=YG3;Uid=sa;Pwd=1"
          }
        ]
      }
    ]
  }
}

对此配置文件说明如下：

• 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。

• 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。

• 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。

• .Net6中可通过把DatabaseType属性的值设置为“MySql”、“SQLite”、“PostgreSql”、“Oracle”、其它等等，从而支持各种类数据库。

🔎2.安装包

DeveloperSharp
EntityFramework

🔎3.数据库负载均衡的核心器件

//这个属性就是用作映射负载均衡。
//其“值”需设置为前述DeveloperSharp.json/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.json/xml配置文件中某个DatabaseCluster节点的Id值。

🔎4.相关实体类

1、Entities类

public partial class Entities : DbContext
{
    public Entities()
        : base("name=Entities")
    {
    }

    public Entities(string ConnectionString)
        : base(ConnectionString)
    {
    }

    protected override void OnModelCreating(DbModelBuilder modelBuilder)
    {
        //throw new UnintentionalCodeFirstException();
    }

    public virtual DbSet<students> t_Student { get; set; }
}

2、students类

public class students
{
    public int id { get; set; }
    public string name { get; set; }
    public int age { get; set; }
    public string gender { get; set; }
    public string major { get; set; }
    public string address { get; set; }
}

🔎5.测试

using ConsoleTest;

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
students 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();

🚀二、异种数据库负载均衡

🔎1.前提准备

对比同种数据库，只需要修改配置文件DeveloperSharp.json，并在其中设置如上三个数据源的负载均衡策略。文件内容如下：

{
  "DeveloperSharp":
  {
     "DatabaseClusterList":
     [
        {
           "Id":"StudentData",
           "DatabaseCluster":
           [
                 {
                     "Id":"A1",
                     "Enable":"true",
                     "Weight":"100",
                     "DatabaseType":"SqlServer",
                     "ConnectionString":"Server=localhost;Database=YG1;Uid=sa;Pwd=1"
                 },
                 {
                     "Id":"A2",
                     "Enable":"true",
                     "Weight":"100",
                     "DatabaseType":"MySql",
                     "ConnectionString":"Host=localhost;Database=YG2;User Id=root;password=1"
                 },
                 {
                     "Id":"A3",
                     "Enable":"true",
                     "Weight":"100",
                     "DatabaseType":"PostgreSql",
                     "ConnectionString":"Server=127.0.0.1;Database=YG3;Port=5432;User Id=postgres;Password=1;"
                 }
           ]
        }
     ]
  }
}

🔎2.测试

🦋2.1 第三方连接

重要的两个参数：

• SLB.IDA.ConnectionString //数据库链接字符串
• SLB.IDA.DatabaseType //数据库类型

无论你的数据库访问工具是Entity Framework、Dapper、SqlSugar、FreeSql、等等，只要有了如上两个参数，你就能自行实现相应的数据库操作。

这种方式通知数据库中介绍了就不做多说

🦋2.2 本工具连接

using ConsoleTest;

//第一次访问数据库
var SLB = (new StudentLB()) as DeveloperSharp.Structure.Model.DataLayer;

var IDA = SLB.IDA;
//接下来，直接通过IDA进行各类数据库操作

//查询多数据
var Students1 = IDA.SqlExecute<students>("select * from students");
foreach (students student in Students1)
{
    Console.WriteLine(student.name);
}
var Students2 = IDA.SqlExecute<students>("select * from students");
foreach (students student in Students2)
{
    Console.WriteLine(student.name);
}
var Students3 = IDA.SqlExecute<students>("select * from students");
foreach (students student in Students3)
{
    Console.WriteLine(student.name);
}

Console.ReadLine();

☀️2.1.1 查询

下面，首先直接给出一个“查询多数据+选出单数据+参数”的使用示例，代码如下：

//查询多数据
var Students1 = IDA.SqlExecute<stu>("select * from t_Student");

//查询多数据（带参数）
var Students2 = IDA.SqlExecute<stu>("select * from t_Student where Id>@IdMin and Name like @LikeName", new { IdMin = 2, LikeName = "%周%" });
//另一种写法1
var IdMin = IDA.CreateParameterInput("IdMin", DbType.Int32, 2);
var LikeName = IDA.CreateParameterInput("LikeName", DbType.String, 50, "%周%");
var Students3 = IDA.SqlExecute<stu>("select * from t_Student where Id>@IdMin and Name like @LikeName", LikeName, IdMin);
//另一种写法2
var Students4 = IDA.SqlExecute<stu>("select * from t_Student").Where(t => t.Id > 2 && t.Name.Contains("周"));

//选出单数据
var OneStudent = Students2.FirstOrDefault();

其中stu实体类代码如下形式：

//此实体类中的Id、Name、Age、Birth、MyLevel属性名，要与数据表中的字段名一一对应
public class stu
{
    public int? Id { get; set; }//数据库中该字段若存在Null值，类型后需要加问号?
    public string Name { get; set; }
    public int? Age { get; set; }
    public DateTime? Birth { get; set; }
    public Level? MyLevel { get; set; }//也可以使用枚举，会自动转换
}

public enum Level
{
    Student=100,//学生
    Teacher=200,//老师
    Manager=300,//管理员
    Principle=400//校长
}

☀️2.1.2 分页

若我们要对Students1、Students2进行分页操作（比如：每页20条，取出第5页），相关代码如下：

using DeveloperSharp.Extension;//调用“分页功能”需要引用此命名空间
--------------------------

var Page1 = Students1.PagePartition(20, 5);
var Page2 = Students2.PagePartition(20, 5);

//一气呵成的写法
var Page3 = IDA.SqlExecute<stu>("select * from t_Student").PagePartition(20, 5);

☀️2.1.3 增/删/改

下面是一个“修改数据+参数+事务”的使用示例：

try
{
    //开启事务
    IDA.TransactionBegin();

    //修改数据（多语句）
    int affectedRows1 = IDA.SqlExecute("insert into t_Student(Name,Age)values('ww','96');update t_Student set Age=100 where Id=1006");

    //修改数据（带参数）
    int affectedRows2 = IDA.SqlExecute("insert into t_Student(Name,Age)values(@N,@A)", new { N = "孙悟空", A = 200 });
    //另一种写法
    var NewAge = IDA.CreateParameterInput("NewAge", DbType.Int32, 200);
    var NewName = IDA.CreateParameterInput("NewName", DbType.String, 50, "孙悟空");
    int affectedRows3 = IDA.SqlExecute("insert into t_Student(Name,Age)values(@NewName,@NewAge)", NewName, NewAge);

    //完成事务
    IDA.TransactionCommit();
}
catch
{
    //回滚事务
    IDA.TransactionRollBack();
}

☀️2.1.4 输出参数

示例代码如下：

var op1 = IDA.CreateParameterOutput("TotalCount", DbType.Int32);//此项为输出参数
var op2 = IDA.CreateParameterOutput("MyName", DbType.String, 50);//此项为输出参数

//以下sql语句混杂了多个“输入”与“输出”参数，注意看
IDA.SqlExecute("insert into Friend(Birth,Name,height)values(@B,@N,@h);" +
    "select @TotalCount=count(*) from Friend;" +
    "select @MyName=Name from Friend where Id=@Id",
    new { N = "杨小伟", B = "1999-02-28 12:03:45", h = 11.023, Id = 2 },
    op1, op2);

int tc = Convert.ToInt32(op1.Value);
string mn = op2.Value.ToString();

☀️2.1.5 存储过程

我们创建一个存储过程，它带有输入、输出、返回三种类型的参数，代码如下：

CREATE PROCEDURE Test5
    @B as datetime,
    @N as nvarchar(50),
    @h as float,
    @TotalCount as int output,
    @MyName as nvarchar(50) output,
    @Id as int
AS
BEGIN
    insert into Friend(Birth,Name,height)values(@B,@N,@h);
    select @TotalCount=count(*) from Friend;
    select @MyName=Name from Friend where Id=@Id;
    return @TotalCount+100;
END

调用该存储过程的示例代码如下：

var op1 = IDA.CreateParameterOutput("TotalCount", DbType.Int32);//输出参数
var op2 = IDA.CreateParameterOutput("MyName", DbType.String, 50);//输出参数
var op3 = IDA.CreateParameterReturn();//返回参数

IDA.SpExecute("Test5", new { N = "杨小伟", B = "1999-02-28 12:03:45", h = 11.023, Id = 2 }, op1, op2, op3);

int tc = Convert.ToInt32(op1.Value);
string mn = op2.Value.ToString();
int ret = Convert.ToInt32(op3.Value);

🚀备注

IDA内功能方法详细说明（辅助参考）：

SqlExecute<T>  (异步为:SqlExecuteAsync<T>)
声明：IEnumerable<T> SqlExecute<T>(string cmdText, params IDataParameter[] Params) where T : class, new()
用途：执行Sql语句(Select类)
参数：（1）string  cmdText              --  Sql语句
     （2）params IDataParameter[] Params --  参数组
返回：IEnumerable<T> --  多数据结果集

SqlExecute<T>  (异步为:SqlExecuteAsync<T>)
声明：IEnumerable<T> SqlExecute<T>(string cmdText, object InputParams, params IDataParameter[] Params) where T : class, new()
用途：执行Sql语句(Select类)
参数：（1）string  cmdText              --  Sql语句
     （2）object InputParams            --  输入参数对象
     （3）params IDataParameter[] Params --  参数组
返回：IEnumerable<T> --  多数据结果集

SqlExecute  (异步为:SqlExecuteAsync)
声明：int SqlExecute(string cmdText, params IDataParameter[] Params)
用途：执行Sql语句(Insert/Update/Delete类)
参数：（1）string  cmdText              --  Sql语句
     （2）params IDataParameter[] Params --  参数组
返回：int --  受影响的行数

SqlExecute  (异步为:SqlExecuteAsync)
声明：int SqlExecute(string cmdText, object InputParams, params IDataParameter[] Params)
用途：执行Sql语句(Insert/Update/Delete类)
参数：（1）string  cmdText              --  Sql语句
     （2）object InputParams            --  输入参数对象
     （3）params IDataParameter[] Params --  参数组
返回：int --  受影响的行数

SpExecute<T>  (异步为:SpExecuteAsync<T>)
声明：IEnumerable<T> SpExecute<T>(string cmdText, params IDataParameter[] Params) where T : class, new()
用途：执行Sp存储过程(Select类)
参数：（1）string  cmdText              --  Sp存储过程名
     （2）params IDataParameter[] Params --  参数组
返回：IEnumerable<T> --  多数据结果集

SpExecute<T>  (异步为:SpExecuteAsync<T>)
声明：IEnumerable<T> SpExecute<T>(string cmdText, object InputParams, params IDataParameter[] Params) where T : class, new()
用途：执行Sp存储过程(Select类)
参数：（1）string  cmdText              --  Sp存储过程名
     （2）object InputParams            --  输入参数对象
     （3）params IDataParameter[] Params --  参数组
返回：IEnumerable<T> --  多数据结果集

SpExecute  (异步为:SpExecuteAsync)
声明：int SpExecute(string cmdText, params IDataParameter[] Params)
用途：执行Sp存储过程(Insert/Update/Delete类)
参数：（1）string  cmdText              --  Sp存储过程名
     （2）params IDataParameter[] Params --  参数组
返回：int --  受影响的行数

SpExecute  (异步为:SpExecuteAsync)
声明：int SpExecute(string cmdText, object InputParams, params IDataParameter[] Params)
用途：执行Sp存储过程(Insert/Update/Delete类)
参数：（1）string  cmdText              --  Sp存储过程名
     （2）object InputParams            --  输入参数对象
     （3）params IDataParameter[] Params --  参数组
返回：int --  受影响的行数

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