ABP入门系列(20)——使用后台作业和工作者

源码路径:Github-LearningMpaAbp

1.引言

说到后台作业,你可能条件反射的想到BackgroundWorker,但后台作业并非是后台任务,后台作业用一种队列且持久稳固的方式安排一些待执行后台任务。

  • 为执行长时间运行的任务而用户无需等待,以提高用户体验。
  • 为创建可重试且持久稳固的任务来保证一个代码将会被成功运行,以提高系统的稳定性。

那什么又是后台工作者呢? 后台工作者则是简单运行在应用程序后台的独立线程,它用于定期执行一些任务。

  • 一个后台工作者可以定期清除临时表、重建索引。
  • 一个后台工作者可以定期清除日志。

2. 实现机制

后台作业的实现机制 后台作业的核心接口为IBackgroundJobManager。Abp对其提供了默认实现BackgroundJobManager,当然我们也可以选择已经集成的其它后台作业提供器替代(比如HangFire、Quartz)。以下是它的实现机制:

  • 它是一个简单的作业队列,以FIFO(先进先出)方式单线程作业,它使用IBackgroundJobStore来持久化作业,Abp默认使用InMemoryBackgroundJobStore在内存中持久化后台作业,我们也可使用Module-Zero实现的BackgroundJobStore将后台作业持久化到数据库。
  • 它一直重试作业执行直到作业成功运行(只记录日志不抛出异常)或超时(默认超时期限为2天)。
  • 在作业成功运行后,它从存储(数据库)里删除这个作业,如果超时了,就把这个作业设置为“被抛弃的”,后续将不再处理。
  • 重试时间逐渐递增,第一次重试,等待1分钟,第二次重试,等待2分钟,第三次重试,等待4分钟,如此类推。
  • 后台作业是在固定的间隔按优先级(升序)排序,然后再按重试次数排序(升序)。

后台工作者的实现机制 后台工作者是运行在应用程序后台定期执行任务的。 Abp提供了IBackgroundWorkerManager接口,默认使用的是定时器Timer来实现定期执行任务的。当应用关闭时,IBackgroundWorkerManager将停止并释放所有已注册的工作者。

3.使用后台作业

管理员负责任务的进度跟踪,当打开任务列表时,可以发送通知提醒未完成任务的用户。

3.1. 定义后台作业参数

后台作业的参数主要用于参数传递,因为后台作业需要提供重试机制,所以我们应该保存参数信息,而最好的办法就是直接序列化和反序列化来使用。另外我们应该保持参数的简单,避免直接使用实体或其他非序列化对象。

[Serializable]
public class SendNotificationJobArgs
{
    public long TargetUserId { get; set; }

    public string NotificationTitle { get; set; }

    public MessageNotificationData NotificationData { get; set; }

    public NotificationSeverity NotificationSeverity { get; set; }
}

3.2. 定义作业

继承BackgroundJob<TArgs>类或直接实现IBackgroundJob<TArgs>接口来创建一个后台作业。

public class SendNotificationJob : BackgroundJob<SendNotificationJobArgs>, ITransientDependency
{
    private readonly IRepository<User,long> _userRepository;
    private readonly INotificationPublisher _notificationPublisher;

    public SendNotificationJob(IRepository<User, long> userRepository, INotificationPublisher notificationPublisher)
    {
        _userRepository = userRepository;
        _notificationPublisher = notificationPublisher;
    }

    public override void Execute(SendNotificationJobArgs args)
    {
        var targetUser = _userRepository.Get(args.TargetUserId);

        _notificationPublisher.Publish(args.NotificationTitle, args.NotificationData, null,
            args.NotificationSeverity, new[] {targetUser.ToUserIdentifier()});
    }
}

可以看到我们使用依赖注入注入了IRepository<User,long>INotificationPublisher。其中仅需实现Execute方法来定义后台作业的逻辑。

3.3.定义应用服务

为了方便调用,定义一个发送通知的应用服务:

public interface INotificationAppService : IApplicationService
{
    void NotificationUsersWhoHaveOpenTask();
}
public class NotificationAppService : LearningMpaAbpAppServiceBase, INotificationAppService
{
    private readonly IRepository<Task> _taskRepository;
    private readonly IBackgroundJobManager _backgroundJobManager;

    public NotificationAppService(IRepository<Task> taskRepository, IBackgroundJobManager backgroundJobManager)
    {
        _taskRepository = taskRepository;
        _backgroundJobManager = backgroundJobManager;
    }
    public void NotificationUsersWhoHaveOpenTask()
    {
        var openTasks = _taskRepository.GetAll().Where(t => t.State == TaskState.Open);
        foreach (var openTask in openTasks)
        {
            var sendNotificationArgs = new SendNotificationJobArgs()
            {
                NotificationTitle = "You have an open task",
                NotificationSeverity = NotificationSeverity.Info,
                NotificationData = new MessageNotificationData(openTask.Title),
                TargetUserId = openTask.AssignedPersonId.Value
            };

            _backgroundJobManager.Enqueue<SendNotificationJob, SendNotificationJobArgs>(sendNotificationArgs);
        }
    }
}

我们通过获取所有未完成的任务,然后循环遍历构造发送通知参数SendNotificationJobArgs,再调用依赖注入的IBackgroundJobManagerEnqueue方法给队列添加作业。

3.4. 测试效果

我们在任务清单列表上添加一个按钮来触发后台作业,实现效果如下图:

3.5. 持久化后台作业到数据库

上面我们也说明了Abp定义了IBackgroundJobStore来持久化后台作业,Abp默认使用InMemoryBackgroundJobStore在内存中持久化后台作业。 我们看下源码就明白了:

//AbpKernelModule.cs
//默认注入的是 InMemoryBackgroundJobStore
 if (Configuration.BackgroundJobs.IsJobExecutionEnabled)
 {
     IocManager.RegisterIfNot<IBackgroundJobStore, InMemoryBackgroundJobStore>(DependencyLifeStyle.Singleton);
 }
 else
 {
     IocManager.RegisterIfNot<IBackgroundJobStore, NullBackgroundJobStore>(DependencyLifeStyle.Singleton);
 }

我们可以使用Module-Zero实现的BackgroundJobStore将后台作业持久化到数据库。定位到应用服务层,修改应用服务层的module,将BackgroundJobStore注册到依赖注入容器即可:

//LearningMpaAbpApplicationModule.cs
public override void PreInitialize()
{
    //使用module-zero实现的后台作业存储持久化后台作业到数据库
    IocManager.Register<IBackgroundJobStore,BackgroundJobStore>();
}

再执行后台作业,就可以从数据库表AbpBackgroundJobs中查询到所有未完成的作业。

其中JobArgs就是存储的序列化的后台作业参数: {"TargetUserId":4,"NotificationTitle":"You have an open task","NotificationData":{"Message":"使用Abp框架搭建Mpa网站","Type":"Abp.Notifications.MessageNotificationData","Properties":{"Message":"使用Abp框架搭建Mpa网站"}},"NotificationSeverity":0}

4. 使用后台工作者

将超过30天未登录的用户设置为“消极”的。

4.1. 创建后台工作者

为创建一个后台工作者,我们应当实现IBackgroundWorker接口,我们还可以选择直接从BackgroundWorkerBasePeriodicBackgroundWorkerBase基类上继承。

  • 如果你从PeriodicBackgroundWorkerBase继承(如这个例子),需要实现DoWork方法来执行你的定期工作。
  • 如果你从BackgroundWorkerBase继承或直接实现IBackgroundWorker,需要重写/实现StartStopWaitToStop方法,StartStop方法应当是非阻塞的,WaitToStop方法需要等待工作者完成它当前的工作。
public class MakeInactiveUsersPassiveWorker : PeriodicBackgroundWorkerBase, ISingletonDependency
{
    private readonly IRepository<User, long> _userRepository;

    public MakeInactiveUsersPassiveWorker(AbpTimer timer, IRepository<User, long> userRepository)
        : base(timer)
    {
        _userRepository = userRepository;
        Timer.Period = 5000; //5 seconds (good for tests, but normally will be more)
    }

    [UnitOfWork]
    protected override void DoWork()
    {
        using (CurrentUnitOfWork.DisableFilter(AbpDataFilters.MayHaveTenant))
        {
            var oneMonthAgo = Clock.Now.Subtract(TimeSpan.FromDays(30));

            var inactiveUsers = _userRepository.GetAllList(u =>
                u.IsActive &&
                ((u.LastLoginTime < oneMonthAgo && u.LastLoginTime != null) || (u.CreationTime < oneMonthAgo && u.LastLoginTime == null))
                );

            foreach (var inactiveUser in inactiveUsers)
            {
                inactiveUser.IsActive = false;
                Logger.Info(inactiveUser + " made passive since he/she did not login in last 30 days.");
            }

            CurrentUnitOfWork.SaveChanges();
        }
    }
}

4.2.注册后台工作者

在完成创建后台工作者后,需要把它添加到IBackgroundWorkerManager,通常在模块的PostInitialize方法里注册即可,但不是一定要这样,你可以在任何地方注入IBackgroundWorkerManager,然后在运行时添加工作者。

//LearningMpaAbpApplicationModule.cs
 public override void PostInitialize()
 {
     //注册后台工作者标记消极用户
     var workManager = IocManager.Resolve<IBackgroundWorkerManager>();
     workManager.Add(IocManager.Resolve<MakeInactiveUsersPassiveWorker>());
 }

5.最后

后台作业和工作者正常工作的前提是你的应用保持运行。但一个Web应用长时间没有收到访问请求,它默认地会被关闭,所以,如果你的宿主后台作业运行在你的web应用里(这是默认行为),你应当确保你的web应用被配置成一直运行。

而如何做到这点呢,一个非常简单的办法是:从一个外部应用里定期访问你的Web应用,从而你可以一直检查你的web应用是否一直运行着。

参考资料: Background Jobs and Workers

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