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.net core实践系列之短信服务-架构优化

分类: 文章 • 2024-09-19 08:37:40

前言

通过前面的几篇文章，讲解了一个短信服务的架构设计与实现。然而初始方案并非100%完美的，我们仍可以对该架构做一些优化与调整。

同时我也希望通过这篇文章与大家分享一下，我的架构设计理念。

源码地址：https://github.com/SkyChenSky/Sikiro.SMS/tree/optimize （与之前的是另外的分支）

架构是设计的还是演变的？

架构

该词出自于建筑学。软件架构定义是指软件系统的基础结构，是系统中的实体及实体（服务）之间的关系所进行的抽象描述。而架构设计的目的是为了解决软件系统复杂度带来的问题。

复杂度

系统复杂度主要有下面几点：

  • 高可用

  • 高性能

  • 可扩展

  • 安全性

  • 维护成本

  • 用户规模

业务规模

系统的复杂度导致的直接原因是业务规模。为了用户流畅放心的使用产品，不得不提高系统性能与安全。当系统成为人们生活不可缺一部分时，避免机房停电、挖掘机挖断电缆导致的系统不可用，不得不去思考同城跨机房同步、异地多活的高可用方案。

答案并非二选一

我认为架构，需要在已知可见的业务复杂度与用户规模的基础上进行架构设计；伴随着技术积累与成长而对系统进行架构优化；用户的日益增长，业务的不断扩充，迫使了系统的复杂度增加，为了解决系统带来新的复杂度而进行架构演变。

因此，架构方案是在已有的业务复杂度、用户规模、技术积累度、人力时间成本等几个方面的取舍决策后的结果体现。

原架构

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缺点分析

  • 一般情况下，调度任务轮询数据库，90%的动作是无用功，频繁的数据库访问会对数据库增加不少压力。

  • 为了让调度任务服务进行轮循数据，需要在API优先进行数据持久化，这无疑是降低了API的性能。

  • MongoDB的Update操作相比于Insert操作时低效的，对于日志类数据应增量添加。

因此从上述可见，调度任务服务这块是优化关键点所在。

新架构图

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  • 使用了RabbitMQ的队列定时任务代替调度任务来实现定时发送。

  • 抛弃了调度任务，减少了调用链，同时也减少了应用服务数据量。

  • 对SMS集合在MongoDB里进行按年月的时间划分，对于日志类数据可以在有效的时间范围外进行方便的归档、删除。同时也避免了同集合的数据量过大导致的查询效率缓慢。

队列定时任务

RabbitMQ自身并没有定时任务，然而可以通过消息的Time-To-Live（过期时间）与Dead Letter Exchange（死信交换机）的结合模拟定时发布的功能。具体原理如下：

  • 生产者发布消息，并发布到已申明消息过期时间（TTL）的缓存队列（非真正业务消费队列）

  • 消息在缓存队列等待消息过期，然后由Dead Letter Exchange将消息重新分配到实际消费队列

  • 消费者再从实际消费队列消费并完成业务

 

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Dead Letter Exchange

Dead Letter Exchange与平常的Exchange无异，主要用于消息死亡后通过Dead Letter Exchange与x-dead-letter-routing-key重新分配到新的队列进行消费处理。

消息死亡的方式有三种：

  • 消息进入了一条已经达到最大长度的队列

  • 消息因为设置了Time-To-Live的导致过期

  • 消息因basic.reject或者basic.nack动作而拒绝

Time-To-Live

两种消息过期的方式：

队列申明x-message-ttl参数

var args = new Dictionary<string, object>();
args.Add("x-message-ttl", 60000);
model.QueueDeclare("myqueue", false, false, false, args);

每条消息发布声明Expiration参数

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RabbitMQ.Client队列定时任务Demo

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Sikiro.SMS实现优化

上面介绍了队列定时任务基本原理，然而我们需要自己的项目进行修改优化。

API消息发布

EasyNetQ是一款非常良好使用性的RabbitMQ.Client封装。对队列定时任务他也已经提供了相应的方法FuturePublish给我们使用。

然而他的FuturePublish由有三种调度方式：

  • DeadLetterExchangeAndMessageTtlScheduler

  • DelayedExchangeScheduler

  • ExternalScheduler

DelayedExchangeScheduler是需要EasyNetQ项目提供的调度程序，本质上也是轮询

ExternalScheduler是通过使用MQ的插件。

DeadLetterExchangeAndMessageTtlScheduler才是我们之前通过DEMO实现的方式，在EasyNetQ组件上通过下面代码进行启用。

services.RegisterEasyNetQ(_infrastructureConfig.Infrastructure.RabbitMQ, a =>
            {
                a.EnableDeadLetterExchangeAndMessageTtlScheduler();
            });

下面代码是Sikiro.SMS.Api的优化改造：

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重发机制

重发一般是请求服务超时的情况下使用。而导致这种原因的主要几点是网络波动、服务压力过大。因为前面任意一种原因都无法在短时间恢复，因此对于简单的重试 类似while（i<3）ReSend() 是没有什么意义的。

因此我们需要借助队列定时任务+发送次数*延迟时间来完成有效的非频繁的重发。

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SMS日志集合维度

SMS日志作为非必要业务的运维型监控数据，在需要的时候随时可以对此进行删除或者归档处理。因此以时间（年月）作为集合维度，可以很好的对日志数据进行管理。

mongoProxy.Add(MongoKey.SmsDataBase, MongoKey.SmsCollection + "_" + DateTime.Now.ToString("yyyyMM"), model);

结束

经过本系列6篇的文章，介绍了以短信服务为业务场景，基于.net core平台的一个简单架构设计、架构优化与服务实现的实践例子。希望我的分享能帮助有需要的朋友。如果有任何好的建议请到下方给我留言。

相关文章：

原文地址: https://www.cnblogs.com/skychen1218/p/9565198.html



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