🦄 FreeSql.Cloud

为 FreeSql 提供跨数据库访问，分布式事务TCC、SAGA解决方案，支持 .NET Core 2.1+, .NET Framework 4.0+.

快速开始

dotnet add package FreeSql.Cloud

or

Install-Package FreeSql.Cloud

public enum DbEnum { db1, db2 }
public class FreeSqlCloud : FreeSqlCloud<DbEnum>
{
    public FreeSqlCloud() : base(null) { }
    public FreeSqlCloud(string distributeKey) : base(distributeKey) { }
}

var fsql = new FreeSqlCloud();
fsql.DistributeTrace = log => Console.WriteLine(log.Split('\n')[0].Trim());

fsql.Register(DbEnum.db1, () => new FreeSqlBuilder().UseConnectionString(DataType.Sqlite, @"Data Source=db1.db").Build());
fsql.Register(DbEnum.db2, () => new FreeSqlBuilder().UseConnectionString(DataType.Sqlite, @"Data Source=db2.db").Build());

services.AddSingleton<IFreeSql>(fsql);
services.AddSingleton(fsql);

FreeSqlCloud 必须定义成单例模式

new FreeSqlCloud() 多连接管理，DbEnum 换成 string 就是多租户管理

new FreeSqlCloud("myapp") 开启 TCC/SAGA 事务生效

如何使用？

FreeSqlCloud 的访问方式和 IFreeSql 一样：

fsql.Select<T>();
fsql.Insert<T>();
fsql.Update<T>();
fsql.Delete<T>();

//...

切换数据库（多线程安全）：

fsql.Change(DbEnum.db2).Select<T>();
//同一线程，或异步await 后续 fsql.Select/Insert/Update/Delete 操作是 db2

fsql.Use(DbEnum.db2).Select<T>();
//单次有效

using (fsql.Change(DbEnum.db2)) {
    //todo..
}
//FreeSql.Cloud v1.6.8 一个范围内切换，之后再切换回去

自动定向数据库配置：

fsql.EntitySteering = (_, e) =>
{
    if (e.EntityType == typeof(User)) e.DBKey = DbEnum.db2;
    //查询 User 自动定向 db2
};

关于仓储对象 Repository

1、静态仓储对象

FreeSql.Repository/UnitOfWorkManager 对象创建时固定了 IFreeSql，因此无法跟随 FreeSqlCloud 切换数据库。

注意：是同一个对象实例创建之后，无法跟随切换，创建新对象实例不受影响。

租户分库场景 Repository/UnitOfWorkManager 创建之前，先调用 fsql.Change 切换好数据库。

《FreeSql.Cloud 如何使用 UnitOfWorkManager 实现 AOP 事务？》

2、动态创建对象（不推荐）

但是。。。仍然有一种特殊需求，Repository 在创建之后，仍然能跟随 fsql.Change 切换数据库。

var repo = DB.Cloud.GetCloudRepository<User>();
DB.Cloud.Change(DbEnum.db2);
Console.WriteLine(repo.Orm.Ado.ConnectionString); //repo -> db2
DB.Cloud.Change(DbEnum.db1);
Console.WriteLine(repo.Orm.Ado.ConnectionString); //repo -> db1

这种机制太不可控，所以只做了简单的扩展方法创建，并不推荐 Ioc 注入。

关于并发

FreeSqlCloud 内部使用 IdleBus + AsyncLocal<string> 方式实现，Change/Use 多线程并发是安全的。

FreeSqlCloud 实现了接口 IFreeSql，但它不负责直接交互数据库，只是个代理层。

public class FreeSqlCloud<TDBKey> : IFreeSql
{
    AsyncLocal<TDBKey> _currentKey = new AsyncLocal<TDBKey>();
    IFreeSql _current => _idlebus.Get(_currentKey.Value);
    IdleBus<TDBKey, IFreeSql> _idlebus;
    ...
    public IAdo Ado => _current.Ado;
    public GlobalFilter GlobalFilter => _current.GlobalFilter;

    public void Transaction(Action handler) => _current.Transaction(handler);
    ...
}

AsyncLocal 负责存储执行上下文 DBKey 值，在异步或同步并发场景是安全的，fsql.Change(DbEnum.db2) 会改变该值。fsql.Change/Use 方法返回 IFreeSql 特殊实现，大大降低 IdleBus 因误用被释放的异常（原因：IdleBus.Get 返回值不允许被外部变量长期引用，应每次 Get 获取对象）

关于分布式事务

1、简介

FreeSqlCloud 提供 TCC/SAGA 分布式事务调度、失败重试、持久化重启后重新唤醒事务单元、等管理功能。

TCC 事务特点：

• Try 用于资源冻结/预扣；
• Try 全部环节通过，代表业务一定能完成，进入 Confirm 环节；
• Try 任何环节失败，代表业务失败，进入 Cancel 环节；
• Confirm 失败会进行重试N次，直到交付成功，或者人工干预；
• Cancel 失败会进行重试N次，直到取消成功，或者人工干预；

// 测试数据
fsql.Use(DbEnum.db1).Insert(new User { Id = 1, Name = "testuser01", Point = 10 }).ExecuteAffrows();
fsql.Use(DbEnum.db2).Insert(new Goods { Id = 1, Title = "testgoods01", Stock = 0 }).ExecuteAffrows();

var orderId = Guid.NewGuid();
await fsql.StartTcc(orderId.ToString(), "支付购买",
    new TccOptions
    {
        MaxRetryCount = 10,
        RetryInterval = TimeSpan.FromSeconds(10)
    })
    .Then<Tcc1>(DbEnum.db1, new BuyUnitState { UserId = 1, Point = 10, GoodsId = 1, OrderId = orderId })
    .Then<Tcc2>(DbEnum.db2, new BuyUnitState { UserId = 1, Point = 10, GoodsId = 1, OrderId = orderId })
    .Then<Tcc3>(DbEnum.db2, new BuyUnitState { UserId = 1, Point = 10, GoodsId = 1, OrderId = orderId })
    .ExecuteAsync();

2022-08-16 10:47:53 【myapp】db1 注册成功, 并存储 TCC/SAGA 事务相关数据
2022-08-16 10:47:53 【myapp】成功加载历史未完成 TCC 事务 0 个
2022-08-16 10:47:53 【myapp】成功加载历史未完成 SAGA 事务 0 个
2022-08-16 10:47:53 【myapp】TCC (3a9c548f-95b1-43b4-b918-9c3817d4c316, 支付购买) Created successful, retry count: 10, interval: 10S
2022-08-16 10:47:53 【myapp】TCC (3a9c548f-95b1-43b4-b918-9c3817d4c316, 支付购买) Unit1(第1步：数据库db1 扣除用户积分) TRY successful
2022-08-16 10:47:53 【myapp】数据库使用[Use] db2
2022-08-16 10:47:53 【myapp】TCC (3a9c548f-95b1-43b4-b918-9c3817d4c316, 支付购买) Unit2(第2步：数据库db2 扣除库存) TRY failed, ready to CANCEL, -ERR 扣除库存失败
2022-08-16 10:47:53 【myapp】TCC (3a9c548f-95b1-43b4-b918-9c3817d4c316, 支付购买) Unit1(第1步：数据库db1 扣除用户积分) CANCEL successful
2022-08-16 10:47:53 【myapp】TCC (3a9c548f-95b1-43b4-b918-9c3817d4c316, 支付购买) Completed, all units CANCEL successfully

请查看TCC/SAGA完整的演示代码

SAGA 事务特点：

• Commit 用于业务提交；
• Commit 全部环节通过，代表业务交付成功；
• Commit 任何环节失败，代表业务失败，进入 Cancel 环节；
• Cancel 失败会进行重试N次，直到取消成功，或者人工干预；

2、唯一标识

FreeSqlCloud 使用唯一标识区分，解决冲突问题，举例：

var fsql = new FreeSqlCloud("myapp");
var fsql2 = new FreeSqlCloud("myapp2");

fsql2 访问不到 fsql 产生的分布式事务，如果 webapi 部署多实例，只需要设置实例各自对应的 name 区分即可。

3、持久化

fsql.Register 第一个注册的称之为【主库】，存储 TCC/SAGA 持久数据，程序启动的时候，会将未处理完的事务载入内存重新调度。

自动创建表 tcc_myapp、saga_myapp：

提示：fsql2 会创建表 tcc_myapp2、saga_myapp2

自动创建表 tcc_myapp_unit、saga_myapp_unit：

提示：fsql2 会创建表 tcc_myapp2_unit、saga_myapp2_unit

其他库会创建表 myapp_unit_invoked 判断重复执行

4、单元

TccUnit、SagaUnit 方法内可以使用 Orm 访问当前事务对象。

单元方法除了操作数据库，也支持远程访问 webapi/grpc，发生异常时触发重试调度。由于网络不确定因素，较坏的情况比如单元调用 webapi/grpc 成功，但是 tcc_unit 表保存状态失败，导致单元又会重试执行，所以 web/grpc 提供方应该保证幂等操作，无论多少次调用结果都一致。

// HTTP 服务编排？？
var orderId = Guid.NewGuid();
await DB.Cloud.StartSaga(orderId.ToString(), "支付购买webapi(saga)",
    new SagaOptions
    {
        MaxRetryCount = 10,
        RetryInterval = TimeSpan.FromSeconds(10)
    })
    .Then<HttpSaga>(default, new HttpUnitState
    {
        Url = "https://192.168.1.100/saga/UserPoint",
        Data = "UserId=1&Point=10&GoodsId=1&OrderId=" + orderId
    })
    .Then<HttpSaga>(default, new HttpUnitState
    {
        Url = "https://192.168.1.100/saga/GoodsStock",
        Data = "UserId=1&Point=10&GoodsId=1&OrderId=" + orderId
    })
    .Then<HttpSaga>(default, new HttpUnitState
    {
        Url = "https://192.168.1.100/saga/OrderNew",
        Data = "UserId=1&Point=10&GoodsId=1&OrderId=" + orderId
    })
    .ExecuteAsync();

class HttpSaga : SagaUnit<HttpUnitState>
{
    public override Task Commit()
    {
        //Console.WriteLine("请求 webapi：" + State.Url + "/Commit" + State.Data);
        return Task.CompletedTask;
    }
    public override Task Cancel()
    {
        //Console.WriteLine("请求 webapi：" + State.Url + "/Cancel" + State.Data);
        return Task.CompletedTask;
    }
}
class HttpUnitState
{
    public string Url { get; set; }
    public string Data { get; set; }
}