设计模式/原则篇- Unit of Work

概念

  Unit of Work 即工作单元。 用来维护一组受业务影响的对象列表，将多个操作放在一个单元中，把操作原子化，通过事务统一完成一次提交，如果某个过程出现异常，就将所有修改进行回滚，保证数据的有效状态。同时减少了应用程序与数据库通信，有利于提升系统的性能。

 

具体使用(银行领域的转账建模)

整体项目结构预览

构建UnitOfWork.Infrastructure

1、新建Domain文件夹，添加IAggregateRoot接口

IAggregateRoot接口属于聚合根，所有业务对象(Entity)都需要实现聚合根。外部对象需要访问聚合内的实体时，只能通过聚合根进行访问，而不能直接访问。领域模型需要根据领域概念分成多个聚合，每个聚合都有一个实体作为聚合根，通俗的说，领域对象从无到有的创建，以及CRUD的操作都应该作用于聚合根上，而不是单独的某个实体。

2、新建UnitofWork文件夹，添加IUnitofWorkRepository接口

void PersistCreationOf(IAggregateRoot entity);
void PersistUpdateOf(IAggregateRoot entity);
void PersistDeletionOf(IAggregateRoot entity);

3、添加IUnitofWork接口 注意在添加/修改/删除的方法中传入IUnitofWorkRepository,在提交时Unit Of Work将真正持久化工作放在IUnitofWorkRepository的具体类实现中进行

void RegisterUpdate(IAggregateRoot entity, IUnitOfWorkRepository unitOfWorkRepository);
void RegisterAdd(IAggregateRoot entity, IUnitOfWorkRepository unitOfWorkRepository);
void RegisterRemove(IAggregateRoot entity, IUnitOfWorkRepository unitOfWorkRepository)
void Commit();

 

构建UnitOfWork.Model

1、新建Account类并实现IAggregateRoot接口  a.定义公共的属性Balace(余额) b.定义带参数(balace) 的构造函数

2、添加IAccountRepository接口，将Account持久化  定义添加/更新/删除方法

3、新建AccoutService类 定义公共的IAccountRepository对象和IUnitOfWork对象，通过其构造器实现依赖注入

public IAccountRepository _accountRepository;
public IUnitOfWork _unitOfWork;
public AccoutService(IAccountRepository accountRepository, IUnitOfWork unitOfWork)
{
    _accountRepository = accountRepository;
    _unitOfWork = unitOfWork;
}
/// <summary>
/// 转账
/// </summary>
/// <param name="from"></param>
/// <param name="to"></param>
/// <param name="account"></param>
public void Transfer(Account from ,Account to ,decimal balace)
{
    if (from.Balace > balace)
    {
        from.Balace -= balace;
        to.Balace += balace;
        _accountRepository.Save(from);
        _accountRepository.Save(to);
        _unitOfWork.Commit();
    }

}

 

构造UnitOfWork.Repository

1、添加AccountRepository类，AccountRepository实现了IAccountRepository和IUnitofWorkRepository接口，IAccountRepository方法的实现简单地将工作委托至Unit Of Work(传入待持久化实体以及Repository的引用)，IUnitofWorkRepository方法中实现了真正的持久化任务，具体的持久化方式可以用ADO.NET/EF/NH等。

public class AccountRepository:IAccountRepository ,IUnitOfWorkRepository
{

    private IUnitOfWork _unitOfWork;

    public AccountRepository(IUnitOfWork unitOfWork)
    {
        _unitOfWork = unitOfWork;
    }
    public void Save(Account account)
    {
        _unitOfWork.RegisterAdd(account,this);
    }

    public void Update(Account account)
    {
        _unitOfWork.RegisterUpdate(account,this);
    }

    public void Remove(Account account)
    {
        _unitOfWork.RegisterRemove(account,this);
    }

    public void PersistCreationOf(Infrastructure.Domain.IAggregateRoot entity)
    {
        //ADO.NET/EF/NH
    }

    public void PersistUpdateOf(Infrastructure.Domain.IAggregateRoot entity)
    {
        //ADO.NET/EF/NH
    }

    public void PersistDeletionOf(Infrastructure.Domain.IAggregateRoot entity)
    {
         //ADO.NET/EF/NH
    }
}

2、添加NHUnitOfWork类，实现IUnitofWork接口

public class NHUnitOfWork : IUnitOfWork
{

    public Dictionary<IAggregateRoot, IUnitOfWorkRepository> addedEntitys;
    public Dictionary<IAggregateRoot, IUnitOfWorkRepository> changedEntitys;
    public Dictionary<IAggregateRoot, IUnitOfWorkRepository> deletedEntitys;

    public NHUnitOfWork() 
    {
        addedEntitys = new Dictionary<IAggregateRoot, IUnitOfWorkRepository>();
        changedEntitys = new Dictionary<IAggregateRoot, IUnitOfWorkRepository>();
        deletedEntitys = new Dictionary<IAggregateRoot, IUnitOfWorkRepository>();
    }

    public void RegisterUpdate(IAggregateRoot entity, IUnitOfWorkRepository unitOfWorkRepository)
    {
        if (!changedEntitys.ContainsKey(entity))
        {
            changedEntitys.Add(entity,unitOfWorkRepository);
        }
    }

    public void RegisterAdd(IAggregateRoot entity, IUnitOfWorkRepository unitOfWorkRepository)
    {
        if (!addedEntitys.ContainsKey(entity))
        {
            addedEntitys.Add(entity,unitOfWorkRepository);
        }
    }

    public void RegisterRemove(IAggregateRoot entity, IUnitOfWorkRepository unitOfWorkRepository)
    {
        if (!deletedEntitys.ContainsKey(entity))
        {
            deletedEntitys.Add(entity,unitOfWorkRepository);
        }
    }

    public void Commit()
    {
        using (TransactionScope scope = new TransactionScope())
        {
            foreach (IAggregateRoot entity in this.addedEntitys.Keys)
            {
                this.addedEntitys[entity].PersistCreationOf(entity);
            }

            foreach (IAggregateRoot entity in this.changedEntitys.Keys)
            {
                this.changedEntitys[entity].PersistUpdateOf(entity);
            }

            foreach (IAggregateRoot entity in this.deletedEntitys.Keys)
            {
                this.deletedEntitys[entity].PersistDeletionOf(entity);
            }

            scope.Complete();
        }
    }
}

NHUnitOfWork类使用3个字典变量来记录对业务实体的代执行修改。addedEntitys 对应于被添加到数据存储的实体，changedEntitys 处理更新的实体，deletedEntitys处理实体删除，与字典中的实体键匹配的IUnitOfWorkRepository将被保存下来，并用于 Commit 方法之中 ，来调用Repository对象，该对象包含真正持久化实体的代码 。Commit方法遍历每一个字典，并调用相应的IUnitOfWorkRepository方法（传递实体引用）。Commit方法中的工作均被 TransactionScope 代码包装起来，如果在IUnitOfWorkRepository中执行任务时出现异常，则所有工作回滚，数据存储将保持原来的状态。

 

构建UnitOfWork.Console

1、添加控制台项目用于验证UnitofWork模式效果

static void Main(string[] args)
{
    Account a  = new Account(1000);
    System.Console.WriteLine("现在a,存有{0}",a.Balace);
    Account b =  new Account(200);
    System.Console.WriteLine("现在b,存有{0}",b.Balace);
    System.Console.WriteLine("a转给b 500元,开始转账......");       
    IUnitOfWork unitOfWork = new NHUnitOfWork();
    IAccountRepository accountRepository = new AccountRepository(unitOfWork);
    AccoutService service = new AccoutService(accountRepository,unitOfWork);
    service.Transfer(a,b,500);
    System.Console.WriteLine("转账结束");
    System.Console.WriteLine("a当前金额：{0}",a.Balace);
    System.Console.WriteLine("b当前金额：{0}",b.Balace);
    System.Console.ReadKey();
}

执行后结果如下：

UML类图

 

 

总结

对于Unit of Work模式是一种解决方案，一种思路，每个项目的环境都是不一样的，所以我们需要理解的就是其中的原理。以上实例主要是讲解如何部署UnitofWork模式，便于大家的理解，谢谢！

 

疑问讨论

上面讲的是网上资料中最普遍的说法，对经典的Unit of Work模式进行了说明。但是我个人有一个观点需要和大家探讨一下：

先说一个问题，大家在初次接触Unit of Work的时候，会不会有一个疑问——这个和数据库事务有什么区别？

然后我再说我的观点吧。

1.我觉得Unit of Work就是一个思想，工作单元及原子性操作，而这个关联到数据库中，也就是事务了，所以我觉得数据库事务是Unit of Work在数据库中的一种体现。

2.上面讲述的Unit of Work是网上最常见的一种说法。我个人觉得，上面那只是一种实现方式，而在网上看到大部分关于Unit of Work的优点中“减少数据库连接、减少数据库连接时间”，这些都是这种实现方式的优点。但是我认为这并不是Unit of Work真正的意图，我认为Unit of Work只是单纯的原子操作思想，就像我认为微软提供的TransactionScope也是Unit of Work的一种实现一样。

3.我认为上述的这种普遍的说法可能存在这样的问题：

前置条件：数据库表主键为自增的int型ID。

场景： A表一条数据执行了修改操作，B表执行了一个新增操作，接下来有一个if判断，一条分支是拿B表新增数据的ID调用一个webapi，在之后还有一个对C表的修改操作，另一条分支是在D表中新增一条数据。

问题：因为所有的增删改操作都会被延后到工作单元结束的地方进行执行，所以在代码执行到往B表插入数据的时候，实际上没有插入，这时如果在if判断的地方走了第一个分支，用B表插入的数据ID去调用webapi，这将会出现问题。

解决方案：

1.不适用自增ID，比如换成GUID；

2.为webapi实现一个上述的Unit of Work的适配器，将api操作也压入集合中，等到后面一起处理；

3.在工作单元开始的时候就开启一个数据库事务。

第一个解决方案在一些成型系统中再遇到就是不可行的，第二个方案会稍显麻烦，第三个方案就不存在之前说的“减少数据库连接时间”的优点了。

以上是我个人对Unit of Work的观点与疑问，希望大家能够各发己见，一起探讨一下。