【WCF--初入江湖】07 分布式事务

07 分布式事务

一、前言

　　【1】理解事务特性

　　【2】掌握TransactionFlow 特性

　　【3】掌握WCF中的事务属性

　　　　　　TransactionAutoCompleteOnSessionClose

　　　　　　TransactionlsolationLevel

　　　　　　TransactionTimeout

二、事务

　　　　【1】事务概述

　　　　事务是一个最小的工作单元，不论成功与否都作为一个整体进行工作。　　

　　由于事务是由几个任务组成的，因此如果一个事务作为一个整体是成功的，则事务中的每个任务都必须成功。

　　如果事务中有一部分失败，则整体事务失败。当事务失败时，系统返回到事务开始前的状态。这个取消所有变化的过程称为“回滚”( rollback )。

　　例如，如果一个事务成功更新了两个表，在更新第三个表时失败，则系统将两次更新恢复原状，并返回到原始的状态。

　　　　【2】事务的特性

　　　　　　一个纯粹的事务包含4个特性

　　　　　　　　Atomic（原子性）

　　　　　　　　Consistent（一致性）

　　　　　　　　Isolated（隔离性）

　　　　　　　　Durable（持久性）

三、TransactionFlow 特性

　　【1】概述

　　　　[TransactionFlow]是提定服务操作可以接收事务的模式，

　　该Attribute只有一个特性用来标记服务操作的方法。即：TransactionFlowOption

　　TransactionFlowOption是一个枚举型，包括三个枚举项

　　　　　　NotAllowed：不允许事务，是缺省值；

　　　　　　Allowed：允许事务，意味着事务可有可无；

　　　　　　Mandatory：强制事务，表示事务是必须的。

　　【2】使用；在服务方法上添加该特性

[TransactionFlow(TransactionFlowOption.Mandatory)]
int serviceMethod(int value)
{
  
}

四、[ServiceBehavior]中的事务属性

　　【1】TransactionAutoCompleteOnSessionClose

　　　　如果想要确保关闭会话后待处理的消息仍然可以完成，应该使用该属性。

　　根据其属性值，事务将会在会话关闭后提交或回滚。

　　【2】TransactionIsolationLevel

　　　　TransactionIsolationLevel用于指示事务隔离级别。

　　　 IsolationLevel枚举如下：

　　　　(1)ReadUncommitted：读取未提交数据，该方式在读取数据时保持共享锁定以避免读取已修改的数据，但在事务结束前可以更改这些数据，这导致非可重复读取或幻读。

　　　　(2)ReadCommitted：读取提交数据, 发出共享锁定并允许非独占方式的锁定。该方式与读取未提交数据相相似，这种方式看似和读取未提交数据相似，但有一个区别，事务的只读锁在移到下一行的时候，会解锁，而写入锁却只有在事务完成或者被中止后才解锁，事务要等待所有写入锁解锁。

　　　　(3)RepeatableRead：可重复性读取，与读取提交数据相似，在查询中使用的所有数据上放置锁，以防止其他用户更新这些数据。防止非可重复读取，但幻读行仍有可能发生。该方式是只读锁也要等到事务结束或者中止才解除

　　　　(4)Serializable：在完成事务前防止更新或插入。

　　　　ReadUncommitted是最低的隔离级别

　　　　Serializable是最高的隔离级别

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

理解事务隔离级别：

　　(1)脏读：一个事务会读进还没有被另一个事务提交的数据，所以你会看到一些最后被另一个事务回滚掉的数据。(读了别人正在更改的数据)

　　　　　　 (2)非可重复性读取：一个事务读进一条记录，另一个事务更改了这条记录并提交完毕，这时候第一个事务再次读这条记录时，它已经改变了。（更改了别人正在读的数据）

　　　　　　 (3)幻像读：一个事务用Where子句来检索一个表的数据，另一个事务插入一条新的记录，并且符合Where条件，这样，第一个事务用同一个where条件来检索数据后，就会　　　　　　　　　多出一条记录。（读了别人正在更改但未提交的数据）

　　【3】TransactionTimeout

　　　　用于指示事务的超时时间，默认为TimeSpan.Zero,表示不会受超时时间的限制。

示例：

ServiceBehavior(TransactionAutoCompleteOnSessionClose=true,
　　　　　　　　　TransactionIsolationLevel=IsolationLevel.ReadCommitted,
　　　　　　　　　TransactionTimeout="00:00:30")]
public Class ServiceClass:IServiceClass
{

}

五、实例

　　Client/Service transaction，

　　最常见的一种事务模型，通常由客户端或服务本身启用一个事务。

　　设置步骤：

　　　　　　(1) 服务的EndPoint和客户端的EndPoint都设置一个支持事务的Binding，设置 Binding的属性TransactionFlow = true。

　　　　　　(2) 在接口的方法上设置 TransactionFlow(TransactionFlowOption.Allowed)。

　　　　　　(3) 在实现类的方法上设置 OperationBehavior(TransactionScopeRequired=true)。

支持事务的Binding有：

　　　　wsHttpBinding

　　　　wsDualHttpBinding

　　　　netTcpBinding

　　　　netNamePipeBinding

　　案例演示：

第一步：创建一个数据库

Create database WCFTransactionDb;
use WCFTransactionDb;
Create table Account
(
    Id int not null primary key, --账号
    Balance float                --余额
)
insert into Account values(1000, 3000.0);
insert into Account values(1001, 2000.0);

更新和查看：

update Account set Balance=Balance-200
where Id=1000;

update Account set Balance=Balance+200
where Id=1001;

SELECT TOP 1000 [Id]
      ,[Balance]
  FROM [WCFTransactionDb].[dbo].[Account]

第二步：添加接口添及其实现类

【ServiceBehavior】的有关属性 及其要实现事务的方法添加[OperationBehavior(TransactionScopeRequired = true ]

IService1.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Runtime.Serialization;
using System.ServiceModel;
using System.Text;

namespace Keasy5.WCF.Transaction.WCFService
{
    [ServiceContract]
    public interface IService1
    {
        [OperationContract]
        [TransactionFlow(TransactionFlowOption.Mandatory/*强制事务必须成为流*/)] 
        void OutMoney(int id, double money);

        [OperationContract]
        [TransactionFlow(TransactionFlowOption.Mandatory/*强制事务必须成为流*/)]
        void IntoMoney(int id, double money);
    }
}


Service1.cs

namespace Keasy5.WCF.Transaction.WCFService
{
    [ServiceBehavior(InstanceContextMode = InstanceContextMode.Single/*对象用于所有传入呼叫，并且在调用后不回收。如果服务对象不存在，则创建一个。*/
        ,ReleaseServiceInstanceOnTransactionComplete = false /*获取或设置一个值，该值指定在完成当前事务后是否释放服务对象*/
        )]
    public class Service1 : IService1
    {
        [OperationBehavior(TransactionScopeRequired = true /*该值指示方法在执行时是否需要事务范围*/)]
        public void OutMoney(double money)
        {
            
        }

        [OperationBehavior(TransactionScopeRequired = true /*该值指示方法在执行时是否需要事务范围*/)]
        public void IntoMoney(double money)
        {
            
        }
    }
}

第三步：添加访问数据库数据逻辑：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Data;
using System.Data.SqlClient;
using System.Linq;
using System.Runtime.Serialization;
using System.ServiceModel;
using System.Text;

namespace Keasy5.WCF.Transaction.WCFService
{
    [ServiceBehavior(InstanceContextMode = InstanceContextMode.Single/*对象用于所有传入呼叫，并且在调用后不回收。如果服务对象不存在，则创建一个。*/
        ,ReleaseServiceInstanceOnTransactionComplete = false /*获取或设置一个值，该值指定在完成当前事务后是否释放服务对象*/
        )]
    public class Service1 : IService1
    {
        private const string ConnectString = "Data Source=.;Initial Catalog=WCFTransactionDb;Integrated Security=True";

        [OperationBehavior(TransactionScopeRequired = true /*该值指示方法在执行时是否需要事务范围*/)]
        public void OutMoney(int id, double money)
        {
            ChangeMoneyToDb(id, money, false);
        }



        [OperationBehavior(TransactionScopeRequired = true /*该值指示方法在执行时是否需要事务范围*/)]
        public void IntoMoney(int id, double money)
        {
            ChangeMoneyToDb(id, money, true);
        }

        /// <summary>
        /// 
        /// </summary>
        /// <param name="id"></param>
        /// <param name="money"></param>
        /// <param name="inMoney">inMoney=true表示转入，否则表示转出</param>
        private static void ChangeMoneyToDb(int id, double money, bool inMoney)
        {
            using (SqlConnection sqlConnection = new SqlConnection(ConnectString))
            {
                sqlConnection.Open();

                using (SqlCommand command = sqlConnection.CreateCommand())
                {
                    string updateSql = null;
                    if (inMoney)
                    {
                         updateSql = "update Account set Balance=Balance+@Money where Id=@Id;";
                        //updateSql = string.Format("update Account set Balance=Balance+{0} where Id={1}", money, id)+";";

                    }
                    else
                    {
                        updateSql = "update Account set Balance=Balance-@Money where Id=@Id;";
                        //updateSql = string.Format("update Account set Balance=Balance-{0} where Id={1}", money, id)+";";

                    }

                    command.CommandText = updateSql;
                    command.CommandType = CommandType.Text;
                    command.Parameters.Add(new SqlParameter("@Id", id));
                    command.Parameters.Add(new SqlParameter("@Money", money));

                    command.ExecuteNonQuery();
                }
            }
        }
    }
}

View Code

第四步：服务端配置服务：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
  <system.web>
    <compilation debug="true" />
  </system.web>
  <system.serviceModel>
    <bindings>
      <wsHttpBinding>
        <binding  name="wsHttpBinding_translationBind" transactionFlow="true"></binding>
      </wsHttpBinding>
    </bindings>
    <services>
      <service name="Keasy5.WCF.Transaction.WCFService.Service1">
        <host>
          <baseAddresses>
            <add baseAddress = "http://localhost:8733/Design_Time_Addresses/Keasy5.WCF.Transaction.WCFService/Service1/" />
          </baseAddresses>
        </host>
        <endpoint address="bank" 
                  binding="wsHttpBinding"
                  bindingConfiguration="wsHttpBinding_translationBind"
                  contract="Keasy5.WCF.Transaction.WCFService.IService1"></endpoint>
      </service>
    </services>
    <behaviors>
      <serviceBehaviors>
        <behavior>
          <serviceMetadata httpGetEnabled="True"/>
          <serviceDebug includeExceptionDetailInFaults="False" />
        </behavior>
      </serviceBehaviors>
    </behaviors>
  </system.serviceModel>

</configuration>

注意：常见异常

System.InvalidOperationException: “Service1”协定上至少有一个操作配置为将 TransactionFlowAttribute 特性设置为“强制”，但是通道的绑定“BasicHttpBinding”未使用 TransactionFlowBindingElement 进行配置。没有 TransactionFlowBindingElement，无法使用设置为“强制”的 TransactionFlowAttribute 特性。
   在 System.ServiceModel.Dispatcher.TransactionValidationBehavior.ValidateTransactionFlowRequired(String resource, String name, ServiceEndpoint endpoint)
   在 System.ServiceModel.Dispatcher.TransactionValidationBehavior.System.ServiceModel.Description.IServiceBehavior.Validate(ServiceDescription service, ServiceHostBase serviceHostBase)
   在 System.ServiceModel.Description.DispatcherBuilder.ValidateDescription(ServiceDescription description, ServiceHostBase serviceHost)
   在 System.ServiceModel.Description.DispatcherBuilder.InitializeServiceHost(ServiceDescription description, ServiceHostBase serviceHost)
   在 System.ServiceModel.ServiceHostBase.InitializeRuntime()
   在 System.ServiceModel.ServiceHostBase.OnOpen(TimeSpan timeout)
   在 System.ServiceModel.Channels.CommunicationObject.Open(TimeSpan timeout)
   在 Microsoft.Tools.SvcHost.ServiceHostHelper.OpenService(ServiceInfo info)

View Code

解决方法是：为endpoint 配置一个transactionFlow="true"的Binding。

    <bindings>
      <wsHttpBinding>
        <binding  name="wsHttpBinding_translationBind" transactionFlow="true"></binding>
      </wsHttpBinding>
    </bindings>
        <endpoint address="bank" 
                。。。
                  bindingConfiguration="wsHttpBinding_translationBind"
。。。。
></endpoint>

第五步：客户端调用;

　　【1】先配置配置文件：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
    <system.serviceModel>
        <bindings>
            <wsHttpBinding>
                <binding name="WSHttpBinding_IService1" 
                         transactionFlow="true" />
            </wsHttpBinding>
        </bindings>
        <client>
            <endpoint address="http://localhost:8733/Design_Time_Addresses/Keasy5.WCF.Transaction.WCFService/Service1/bank"
                      binding="wsHttpBinding" 
                      bindingConfiguration="WSHttpBinding_IService1"
                      contract="TransactionWCFService.IService1" 
                      name="Transaction_IService1">
            </endpoint>
        </client>
    </system.serviceModel>
</configuration>

　　【2】调用：

        private void buttonChangedAccount_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            int outId = Convert.ToInt32(this.textBoxOutId.Text);
            int inId = Convert.ToInt32(this.textBoxInId.Text);
            double money = Convert.ToDouble(this.textBoxMoney.Text);

            Service1Client client = new Service1Client("Transaction_IService1");

            using (System.Transactions.TransactionScope transactionScope = new TransactionScope())
            {
                client.OutMoney(outId, money);
                client.IntoMoney(inId, money);

                transactionScope.Complete();
            }
        }

　　【3】测试事务

　　到目前，转账功能完成，

为测试事务是否成功，服务端或客户端故意中抛出一个异常。

        private void buttonChangedAccount_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            int outId = Convert.ToInt32(this.textBoxOutId.Text);
            int inId = Convert.ToInt32(this.textBoxInId.Text);
            double money = Convert.ToDouble(this.textBoxMoney.Text);

            Service1Client client = new Service1Client("Transaction_IService1");

            using (System.Transactions.TransactionScope transactionScope = new TransactionScope())
            {
                try
                {
                    client.OutMoney(outId, money);
                    client.IntoMoney(inId, money);

                    throw new FaultException("发生故障，转账失败");

                    transactionScope.Complete();
                }
                catch (FaultException faultException)
                {
                    System.Transactions.Transaction.Current.Rollback();
                    MessageBox.Show(faultException.Message);
                }

            }

    [ServiceBehavior(InstanceContextMode = InstanceContextMode.Single/*对象用于所有传入呼叫，并且在调用后不回收。如果服务对象不存在，则创建一个。*/
        ,ReleaseServiceInstanceOnTransactionComplete = false /*获取或设置一个值，该值指定在完成当前事务后是否释放服务对象*/
        )]
    public class Service1 : IService1
    {
。。。。。
        [OperationBehavior(TransactionScopeRequired = true /*该值指示方法在执行时是否需要事务范围*/)]
        public void IntoMoney(int id, double money)
        {
            ChangeMoneyToDb(id, money, true);

            throw new FaultException("发生故障，转账失败");
        }

。。。。。。。。。

出现异常后，两个账号的余额均没有改变。事务起效了。

　　如果调用不支持事务的服务方法，会是什么样子的

为了进行探究：在IService和Service1，添加两个不支持事务的两个方法：

OutMoneyNoTransaction和IntoMoneyNoTransaction

IService1.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Runtime.Serialization;
using System.ServiceModel;
using System.Text;

namespace Keasy5.WCF.Transaction.WCFService
{
    [ServiceContract]
    public interface IService1
    {
        [OperationContract]
        [TransactionFlow(TransactionFlowOption.Mandatory/*强制事务必须成为流*/)]
        void OutMoney(int id, double money);

        [OperationContract]
        [TransactionFlow(TransactionFlowOption.Mandatory/*强制事务必须成为流*/)]
        void IntoMoney(int id, double money);

        [OperationContract]
        void OutMoneyNoTransaction(int id, double money);

        [OperationContract]
        void IntoMoneyNoTransaction(int id, double money);
    }
}

Service1.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Data;
using System.Data.SqlClient;
using System.Linq;
using System.Runtime.Serialization;
using System.ServiceModel;
using System.Text;

namespace Keasy5.WCF.Transaction.WCFService
{
    [ServiceBehavior(InstanceContextMode = InstanceContextMode.Single/*对象用于所有传入呼叫，并且在调用后不回收。如果服务对象不存在，则创建一个。*/
        ,ReleaseServiceInstanceOnTransactionComplete = false /*获取或设置一个值，该值指定在完成当前事务后是否释放服务对象*/
        )]
    public class Service1 : IService1
    {
        private const string ConnectString = "Data Source=.;Initial Catalog=WCFTransactionDb;Integrated Security=True";

      。。。。

        /// <summary>
        /// 
        /// </summary>
        /// <param name="id"></param>
        /// <param name="money"></param>
        /// <param name="inMoney">inMoney=true表示转入，否则表示转出</param>
        private static void ChangeMoneyToDb(int id, double money, bool inMoney)
        {
            using (SqlConnection sqlConnection = new SqlConnection(ConnectString))
            {
                sqlConnection.Open();

                using (SqlCommand command = sqlConnection.CreateCommand())
                {
                    string updateSql = null;
                    if (inMoney)
                    {
                         updateSql = "update Account set Balance=Balance+@Money where Id=@Id;";
                        //updateSql = string.Format("update Account set Balance=Balance+{0} where Id={1}", money, id)+";";

                    }
                    else
                    {
                        updateSql = "update Account set Balance=Balance-@Money where Id=@Id;";
                        //updateSql = string.Format("update Account set Balance=Balance-{0} where Id={1}", money, id)+";";

                    }

                    command.CommandText = updateSql;
                    command.CommandType = CommandType.Text;
                    command.Parameters.Add(new SqlParameter("@Id", id));
                    command.Parameters.Add(new SqlParameter("@Money", money));

                    command.ExecuteNonQuery();
                }
            }
        }


        public void OutMoneyNoTransaction(int id, double money)
        {
            ChangeMoneyToDb(id, money, false);
        }

        public void IntoMoneyNoTransaction(int id, double money)
        {
            ChangeMoneyToDb(id, money, true);

            throw new FaultException("发生故障，转账失败");
        }
    }
}

客户端和服务端的配置不需要改变。

客户端的调用，如下：

        private void ChangeAccountNoTrasacion_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            int outId = Convert.ToInt32(this.textBoxOutId.Text);
            int inId = Convert.ToInt32(this.textBoxInId.Text);
            double money = Convert.ToDouble(this.textBoxMoney.Text);

            Service1Client client = new Service1Client("Transaction_IService1");

            using (System.Transactions.TransactionScope transactionScope = new TransactionScope())
            {
                try
                {
                    client.OutMoneyNoTransaction(outId, money);
                    client.IntoMoneyNoTransaction(inId, money);

                    transactionScope.Complete();
                }
                catch (FaultException faultException)
                {
                    System.Transactions.Transaction.Current.Rollback();
                    MessageBox.Show(faultException.Message);
                }

            }
        }

　　虽然调用服务的两个不支持事务的方法被放在：

　　transactionScope = new TransactionScope()中

            using (System.Transactions.TransactionScope transactionScope = new TransactionScope())
            {
                   。。。。
                   client.OutMoneyNoTransaction(outId, money);
                   client.IntoMoneyNoTransaction(inId, money);
                   。。。。

　　但是两个账号的余额还是发生了改变。事务没有起效。

其他事务

【1】SQL中的事务处理

　　　　我们可以通过如下三个SQL语句实现事务的启动、提交与回滚：

BEGIN TRANSACTION: 开始一个事务；

COMMIT TRANSACTION：提交事务

ROLLBACK TRANSACTION：回滚事务

　　【2】ADO.NET中事务处理

　　　　　　将基于单个数据库连接的多个操作纳入同一个事务之中。

using (DbTransaction transaction = connection.BeginTransaction())
{

}

示例：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Data;
using System.Data.SqlClient;
namespace WindowsFormsApplication1
{
    class Class1
    {
        SqlConnection conn;  //连接对象
        SqlTransaction tran; //事务对象
        public Class1()
        {
            conn = new SqlConnection("server=.;uid=sa;pwd=sa;database=master");
        }
        //转出
        private void OutMoney(int m)
        {
            SqlCommand cmd = new SqlCommand("update account set balance=balance-" + m + " where ID='A'", conn);
            cmd.Transaction = tran;
            cmd.ExecuteNonQuery();
        }

        //转入
        private void intoMoney(int m)
        {
            SqlCommand cmd = new SqlCommand("update account set balance=balance+" + m + " where ID='B'", conn);
            cmd.Transaction = tran;
            cmd.ExecuteNonQuery();
        }

        //公开转帐
        public void TransferMoney(int m)
        {
            conn.Open();
            tran = conn.BeginTransaction(); //开启事务
            try
            {
                OutMoney(m);
                intoMoney(m);
                tran.Commit(); //提交事务
            }
            catch (Exception err)
            {
                tran.Rollback();  //回滚事务
            }
            finally
            {
                conn.Close();
            }
        }
    }
}

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