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ABP后台服务 - 后台作业和后台工人

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2023-12-01

7.1 ABP后台服务 - 后台作业和后台工人

7.1.1 简介

ABP提供了后台作业和后台工人，来执行应用程序中的后台线程的某些任务。

7.1.2 后台作业

由于各种各样的原因，你需要后台作业以队列和持久化的方式来排队执行某些任务。

例如：

  • 用户等待执行一个长时任务。例如：某个用户按下了报表按钮生成一个需要长时间等待的报表。你添加这个工作到队列中，当报表生成完毕后，发送报表结果到该用户的邮箱。

  • 重试创建并持久化任务操作，以保证任务的成功执行。例如：在后台作业中发送一封邮件，有些问题可能会导致发送失败(网络连接异常，或者主机宕机)；由于有后台作业以及持久化机制，在问题排除后，可以重试执行失败的任务，以保证任务的成功执行。

关于作业持久化
了解更多信息可以查看源码：Background Job Store

1. 创建后台作业

通过继承 BackgroundJob\ 类或者直接实现 IBackgroundJob\ 接口，我们可以创建一个后台作业。

下面是一个极其简单的后台作业示例：

  1. public class TestJob : BackgroundJob<int>, ITransientDependency
  2. {
  3.     public override void Execute(int number)
  4.     {
  5.         Logger.Debug(number.ToString());
  6.     }
  7. }

后台作业中定义了一个方法：Execute 并有一个输入参数。正如示例中所示，参数被定义为泛型参数。

后台作业必须使用依赖注入进行注册，而实现 ITransientDependency 是最简单的方式。

下面我们将定义一个在后台队列中发送邮件的作业:

  1. public class SimpleSendEmailJob : BackgroundJob<SimpleSendEmailJobArgs>, ITransientDependency
  2. {
  3.     private readonly IRepository<User, long> _userRepository;
  4.     private readonly IEmailSender _emailSender;
  6.     public SimpleSendEmailJob(IRepository<User, long> userRepository, IEmailSender emailSender)
  7.     {
  8.         _userRepository = userRepository;
  9.         _emailSender = emailSender;
  10.     }
  12.     [UnitOfWork]
  13.     public override void Execute(SimpleSendEmailJobArgs args)
  14.     {
  15.         var senderUser = _userRepository.Get(args.SenderUserId);
  16.         var targetUser = _userRepository.Get(args.TargetUserId);
  18.         _emailSender.Send(senderUser.EmailAddress, targetUser.EmailAddress, args.Subject, args.Body);
  19.     }
  20. }

我们注入了用户仓储(取得用户邮箱信息)和邮件发送服务，简单实现邮件的发送。在这里 SimpleSendEmailJobArgs 是作业参数，定义如下：

  1. [Serializable]
  2. public class SimpleSendEmailJobArgs
  3. {
  4.     public long SenderUserId { get; set; }
  6.     public long TargetUserId { get; set; }
  8.     public string Subject { get; set; }
  10.     public string Body { get; set; }
  11. }

作业参数应该是可序列化的，因为该参数需要被序列化并存储到数据库中。
在ABP中作业管理默认使用的是 JSON 序列化的方式(所以不需要添加[Serializable]特性)。当然最好是使用 [Serializable] 特性，因为我们可以自由的切换到其他作业管理中，以后可能会使用Binary序列化等等。

参数应该做到简洁，不应该包含实体或者其他非序列化的对象。正如 SimpleSendEmailJob 所展示的，我们应该仅存储实体的Id并从仓储内得到该实体的作业。

2. 添加作业到队列中

在定义后台作业后，我们可以注入并使用 IBackgroundJobManager 接口来添加作业到队列中。

上面我们已经定义了TestJob类，让我们来看下如何使它排队：

  1. public class MyService
  2. {
  3.     private readonly IBackgroundJobManager _backgroundJobManager;
  5.     public MyService(IBackgroundJobManager backgroundJobManager)
  6.     {
  7.         _backgroundJobManager = backgroundJobManager;
  8.     }
  10.     public void Test()
  11.     {
  12.         _backgroundJobManager.Enqueue<TestJob, int>(42);
  13.     }
  14. }

我们以42作为参数来排队。IBackgroundJobManager将会被实例化，并使用42这个参数来执行TestJob这个作业。

让我们为SimpleSendEmailJob添加一个新作业：

  1. [AbpAuthorize]
  2. public class MyEmailAppService : ApplicationService, IMyEmailAppService
  3. {
  4.     private readonly IBackgroundJobManager _backgroundJobManager;
  6.     public MyEmailAppService(IBackgroundJobManager backgroundJobManager)
  7.     {
  8.         _backgroundJobManager = backgroundJobManager;
  9.     }
  11.     public async Task SendEmail(SendEmailInput input)
  12.     {
  13.             await _backgroundJobManager.EnqueueAsync<SimpleSendEmailJob, SimpleSendEmailJobArgs>(
  14.             new SimpleSendEmailJobArgs
  15.             {
  16.                 Subject = input.Subject,
  17.                 Body = input.Body,
  18.                 SenderUserId = AbpSession.GetUserId(),
  19.                 TargetUserId = input.TargetUserId
  20.             });
  21.     }
  22. }

Enqueue (or EnqueueAsync) 方法还有其它参数如：priority 和 delay。

3. 后台作业管理

BackgroundJobManager 默认实现了IBackgroundJobManager接口。它能够被其它的后台作业提供者给替换掉(如：集成Hangfire)。在 BackgroundJobManager 中默认定义了一些信息：

  • 在单线程中，它是一种简单的 FIFO(先进先出) 的作业队列。使用 IBackgroundJobStore 来持久化作业。

  • 对作业重试执行，直到作业执行成功(不抛出任何异常但是记录进日志)或者操作超时。默认作业超时设置是2天。

  • 当作业执行成功后，作业将会从数据库中删除。如果执行超时，那么该作业会被设置为 abandoned 并保留在数据库中。

  • 作业重试执行的时间间隔会慢慢增长。第一次重试是等待1分钟，第二次是等待2分钟，第三次是等待4分钟等等。

  • 以固定的时间间隔轮询存储中的作业。查询作业是通过优先级和重试次数来排序的。

后台作业存储

BackgroundJobManager 默认是需要数据存储来保存和检索作业的。如果你没有实现 IBackgroundJobStore，那么它会使用 InMemoryBackgroundJobStore 来存储作业，当然作业不会被持久化到数据库中。你可以简单的实现它来存储作业到数据库中或者你可以在module-zero直接使用，因为它已被实现。

如果你使用了第三方作业管理(如：Hangfire)，那就不需要实现 IBackgroundJobStore。

4. 配置

你可以在你的模块方法：PreInitialize 中，使用 Configuration.BackgroundJobs 配置后台作业系统。

禁用后台作业

你可能想在你的应用中禁用后台作业：

  1. public class MyProjectWebModule : AbpModule
  2. {
  3.     public override void PreInitialize()
  4.     {
  5.         Configuration.BackgroundJobs.IsJobExecutionEnabled = false;
  6.     }
  8.     //...
  9. }

这种需求及其少见。但是想象一下，同时开启同一个应用程序的多个实例且使用的是同一个数据库。在这种情况下，每个应用程序的作业将查询相同的数据库并执行它们。这会导致相同的任务的多次执行，并还会导致其它的一些问题。为了阻止这个，你有两个选择：

  • 你可以仅为你应用程序的一个实例开启后台作业

  • 你可以禁用Web应用的所有实例的后台作业，并且创建一个独立的应用程序(如：Windows服务)来执行你的后台作业。

5. 异常处理

由于后台作业管理默认应该重试失败的作业，它会处理(并记录日志)所有的异常。如果你想当异常发生的时候被通知，你可以创建事件处理来处理 AbpHandledExceptionData。后台会触发这个事件并且附上一个 BackgroundJobException 异常对象，该对象包裹了真实的异常(对该异常获取 InnerException)。

6. 集成Hangfire

后台作业管理者可以被其他后台作业管理者替换。详情请参考集成Hangfire

7.1.3 后台工人

后台工人是不同于后台作业的。在应用程序中，它们是运行在后台单个线程中。一般来说，它们周期性的执行一些任务，例如：

  • 后台工人能够周期性地执行旧日志的删除

  • 后台工人可以周期性地确定非活跃性用户并且发送邮件给这些用户，使这些用户返回到你的网站中。

1. 创建后台工人

创建后台工人，我们应该实现 IBackgroundWorker 接口。根据你的需要，你可以继承 BackgroundWorkerBase 或者 PeriodicBackgroundWorkerBase。

假设有一个非活跃性的用户，该用户最近30天都没有访问我们的应用程序。

  1. public class MakeInactiveUsersPassiveWorker : PeriodicBackgroundWorkerBase, ISingletonDependency
  2. {
  3.     private readonly IRepository<User, long> _userRepository;
  5.     public MakeInactiveUsersPassiveWorker(AbpTimer timer, IRepository<User, long> userRepository)
  6.         : base(timer)
  7.     {
  8.         _userRepository = userRepository;
  9.         Timer.Period = 5000; //5 seconds (good for tests, but normally will be more)
  10.     }
  12.     [UnitOfWork]
  13.     protected override void DoWork()
  14.     {
  15.         using (CurrentUnitOfWork.DisableFilter(AbpDataFilters.MayHaveTenant))
  16.         {
  17.             var oneMonthAgo = Clock.Now.Subtract(TimeSpan.FromDays(30));
  19.             var inactiveUsers = _userRepository.GetAllList(u =>
  20.                 u.IsActive &&
  21.                 ((u.LastLoginTime < oneMonthAgo && u.LastLoginTime != null) || (u.CreationTime < oneMonthAgo && u.LastLoginTime == null))
  22.                 );
  24.             foreach (var inactiveUser in inactiveUsers)
  25.             {
  26.                 inactiveUser.IsActive = false;
  27.                 Logger.Info(inactiveUser + " made passive since he/she did not login in last 30 days.");
  28.             }
  30.             CurrentUnitOfWork.SaveChanges();
  31.         }
  32.     }
  33. }

这是一个真实性的代码，你可以在module-zero找到。

  • 如果派生自 PeriodicBackgroundWorkerBase，你需要实现 DoWork 方法，在该方法中实现你周期性执行的逻辑。

  • 如果派生自 BackgroundWorkerBase 或者直接实现 IBackgroundWorker 接口，你将要重写/实现 Start，Stop， WaitStop 方法。 Start 和 Stop 是非阻塞方法， WaitStop应该等待后台工人完成当前的重要任务。

2. 注册后台工人

在创建后台工人后，我们应该添加它到 IBackgroundWorkerManager。通常是在我们的模块的 PostInitialize 方法中配置：

  1. public class MyProjectWebModule : AbpModule
  2. {
  3.     //...
  5.     public override void PostInitialize()
  6.     {
  7.         var workManager = IocManager.Resolve<IBackgroundWorkerManager>();
  8.         workManager.Add(IocManager.Resolve<MakeInactiveUsersPassiveWorker>());
  9.     }
  10. }

一般情况我们都是在PostInitialize做的，这没有严格的要求。你能够在任何地方注入IBackgroundWorkerManager并添加后台工人到运行时中。当你的应用程式停止后，IBackgroundWorkerManager将停止和释放所有被注册过的后台工人。

3. 后台工人生命周期

后台工人通常是作为单例来执行的。这里也没有严格的限制，如果你需要同一个后台工人在多个实例中，你可以使它做为瞬时对象并添加多个实例到IBackgroundWorkerManager，在这种情况下，后台工人将被参数化(你有一个LogCleaner类，但是有2个后台LogCleaner工人实例，它们会看到和清除不同的日志文件夹）。

4. 高级计划

ABP的后台worker系统是相当简单的。如上所述，除了周期性的运行workes，它没有调度系统。如果你想要更高级的调度系统功能，建议你使用 Quartz或者其他类库。

7.1.4 使你的应用程序一直运行

后台作业和后台工人仅在你的应用程序运行的时候才工作。Asp.Net应用默认是关闭的， 如果web应用长时间没有被请求执行。所以，如果你的后台作业是宿主在Web应用中执行的，你应该确保你的web应用是被配置为一直执行的。否则，后台作业仅在你的web应用在使用的时候才会执行。

有一些技术可以实现这个，最简单的方法是用一个外部程序向你的web应用周期性的发送请求。因此，你也可以检测你的web应用是否启动并运行。Hangfire文档中描述了另外的实现方法。

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