业务背景
在管理系统中,很多功能模块都会涉及到各种类型的编号,例如:流程编号、订单号、合同编号等等。编号各有各自的规则,但通常有一个流水号来确定编号的唯一性,保证流水号的唯一,在不同的环境中实现方式有所不同。本文将介绍在单机和分布式环境中保证流水号唯一的方式。
实现思路
1、在数据库中创建 seqno 表,每个业务一条数据,存储业务 code 和流水号的最大值
环境
dotNET Core:2.1
VS For Mac:2019
Docker:18.09.2
MySql:8.0.17,基于Docker构建
Redis:3.2,基于Docker构建
CSRedisCore:3.1.5
准备工作
1、执行下面命令构建 Redis 容器
docker run -p 6379:6379 -d --name s2redis_test --restart=always redis:3.2 redis-server --appendonly yes
2、执行下面命令构建 MySql 容器
docker run -d -p 3306:3306 -e MYSQL_USER="oec2003" -e MYSQL_PASSWORD="123456" -e MYSQL_ROOT_PASSWORD="123456" --name s2mysql mysql/mysql-server --character-set-server=utf8mb4 --collation-server=utf8mb4_general_ci --default-authentication-plugin=mysql_native_password
3、在 MySql 中创建数据库seqno_test
,执行下面 SQL 创建表和测试数据
-- ----------------------------
-- Table structure for seqno
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `seqno`;
CREATE TABLE `seqno` (`code` varchar(50) COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL,`num` int(11) DEFAULT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_general_ci;-- ----------------------------
-- Records of seqno
-- ----------------------------
BEGIN;
INSERT INTO `seqno` VALUES ('order', 1);
COMMIT;SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;
4、在 VS2019 中创建两个控制台项目和一个类库项目,如下图:
单机测试
1、在 SeqNo 类中添加 GetSeqByNoLock 方法
public static string GetSeqNoByNoLock()
{string connectionStr = "server = localhost; user id = oec2003; password = 123456; database = seqno_test";string getSeqNosql = "select num from seqno where code='order'";string updateSeqNoSql = "update seqno set num=num+1 where code='order'";var seqNo = MySQLHelper.ExecuteScalar(connectionStr, System.Data.CommandType.Text, getSeqNosql);MySQLHelper.ExecuteNonQuery(connectionStr, System.Data.CommandType.Text, updateSeqNoSql);return seqNo.ToString();
}
2、在 RedisLockConsoleApp1 控制台程序中用多线程来模拟测试
class Program
{static void Main(string[] args){Task.Run(() =>{for (int i = 0; i < 50; i++){Console.WriteLine($"Thread1:SeqNo:{SeqNo.GetSeqNoByNoLock()}");}});Task.Run(() =>{for (int i = 0; i < 50; i++){Console.WriteLine($"Thread2:SeqNo:{SeqNo.GetSeqNoByNoLock()}");}});Console.ReadLine();}
}
3、测试结果如下,可以看出在多线程情况下会出现重复的编号
单机环境加锁测试
在 SeqNo 类中添加 GetSeqNoByLock 方法,通过 Monitor.Enter 来解决单机多线程流水号重复问题
public static string GetSeqNoByLock()
{string connectionStr = "server = localhost; user id = oec2003; password = 123456; database = seqno_test";string getSeqNosql = "select num from seqno where code='order'";string updateSeqNoSql = "update seqno set num=num+1 where code='order'";var seqNo = string.Empty;try{Monitor.Enter(_myLock);seqNo = MySQLHelper.ExecuteScalar(connectionStr, System.Data.CommandType.Text, getSeqNosql).ToString();MySQLHelper.ExecuteNonQuery(connectionStr, System.Data.CommandType.Text, updateSeqNoSql);Monitor.Exit(_myLock);}catch{Monitor.Exit(_myLock);}return seqNo.ToString();
}
运行结果如下,可以看出已经没有出现重复的流水号了
多机环境测试
Monitor 只能解决进程内的重复性问题,现在用两个控制台程序来模拟分布式下的多机器运行,在 RedisLockConsoleApp2 控制台程序添加如下代码
static void Main(string[] args)
{Task.Run(() =>{for (int i = 0; i < 50; i++){Console.WriteLine($"Thread1:SeqNo:{SeqNo.GetSeqNoByLock()}");}});Task.Run(() =>{for (int i = 0; i < 50; i++){Console.WriteLine($"Thread2:SeqNo:{SeqNo.GetSeqNoByLock()}");}});Console.ReadLine();
}
同时运行两个控制台程序,测试结果如下:
可以看出在每一个控制台程序内没有重复流水号,但两个控制台还是会间歇性地出现重复流水号。
要解决这个问题就必须使用分布式锁。
多机环境分布式锁测试
分布式锁又很多实现方式,本例中采用 Redis 来实现,Redis 客户端使用的是 CSRedisCore ,在 CSRedisCore 最新的版本 3.1.5 中实现了分布式锁,这让使用变得非常的方便。
1、在 RedisLockLib 项目中添加 CSRedisCore 包的引用
2、在 SeqNo 类中添加 GetSeqNoByRedisLock 方法
public static string GetSeqNoByRedisLock()
{string connectionStr = "server = localhost; user id = oec2003; password = 123456; database = seqno_test";string getSeqNosql = "select num from seqno where code='order'";string updateSeqNoSql = "update seqno set num=num+1 where code='order'";var seqNo=string.Empty;using (_redisClient.Lock("test", 5000)){seqNo = MySQLHelper.ExecuteScalar(connectionStr, System.Data.CommandType.Text, getSeqNosql).ToString();MySQLHelper.ExecuteNonQuery(connectionStr, System.Data.CommandType.Text, updateSeqNoSql);}return seqNo;
}
3、测试结果如下:
总结
例子非常简单,提供一种解决问题的思路,如您有更好的方式欢迎讨论。本文的示例代码已上传 Github ,地址如下:
https://github.com/oec2003/StudySamples/tree/master/RedisLockDemo
祝大家假期快乐!