【C#】知识点实践序列之Lock简单解决并发引起数据重复问题

欢迎来到《小5讲堂之知识点实践序列》文章，大家好，我是全栈小5。
这是2023年第3篇文章，此篇文章是C#知识点实践序列文章，博主能力有限，理解水平有限，若有不对之处望指正！
本篇在Lock锁定代码块基础上进行简单解决并发问题，确保不会出现重复数据。

前言

前两篇文章已经回顾基本概念一级Lock锁定代码块的实践例子，以及简单了解了多线程的基本信息。

实践场景

有一个用户注册的功能，通过简单并发测试，在不进行索引等情况下，对比加锁和不加锁，用户表重复记录情况

用户编码重复

在并发情况下，如果方法代码和数据库没有做唯一处理，那么进行用户注册时，用户编码重复概率是很大的。
下面是逻辑是，设置3个异步方法模拟3个并发访问，他们之间就极有可能是同时执行同一个方法，用户编码就可能会重复。

效果

• 重复数据
  从下图可以知道，GZ0008、GZ0018、GZ00021，这就会出现重复了，相对于用户编码就不是唯一，也就无法满足实际场景。
  

代码

namespace XxxData
{
    /// <summary>
    /// 解决数据重复
    /// </summary>
    public partial class LockUser : Form
    {
        public LockUser()
        {
            InitializeComponent();

            CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;
        }

        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {

        }

        int userCodeIndex = 0;
        private void TargetData()
        {
            userCodeIndex += 1;
            txtInfo.AppendText($"GZ{userCodeIndex.ToString().PadLeft(5, '0')}\r\n");
        }

        private void btnA_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            // ===模拟并发===
            // 用户并发a区域
            Task.Run(() =>
            {
                for(int i = 0; i < 10; i++)
                {
                    TargetData();
                    Thread.Sleep(10);
                }
            });

            // 用户并发b区域
            Task.Run(() =>
            {
                for (int i = 0; i < 10; i++)
                {
                    TargetData();
                    Thread.Sleep(10);
                }
            });

            // 用户并发c区域
            Task.Run(() =>
            {
                for (int i = 0; i < 10; i++)
                {
                    TargetData();
                    Thread.Sleep(10);
                }
            });
        }
    }
}

用户编码唯一

基于用户编码唯一原则，那么解决的方法有很多，这里我们通过锁定代码块的方式来解决，也就是同步机制来解决。
同步机制的最大特点就是，即使有多个请求同一时间调用同一个方法，它也会遵循一个一个执行完，从而用户编码也只会顺序叠加。

效果

• 方法部分锁

int userCodeIndex = 0;
private void TargetData(int num)
{
    txtInfo.AppendText($"用户【{num}】进入方法，等待添加！\r\n");

    lock (this)
    {
        userCodeIndex += 1;
        txtInfo.AppendText($"GZ{userCodeIndex.ToString().PadLeft(5, '0')}\r\n\r\n");
    }
}

• 方法全部锁

int userCodeIndex = 0;
private void TargetData(int num)
{
    lock (this)
    {
        txtInfo.AppendText($"用户【{num}】进入方法，等待添加！\r\n");

        userCodeIndex += 1;
        txtInfo.AppendText($"GZ{userCodeIndex.ToString().PadLeft(5, '0')}\r\n\r\n");
    }
}

代码

namespace XxxData
{
    /// <summary>
    /// 解决数据重复
    /// </summary>
    public partial class LockUser : Form
    {
        public LockUser()
        {
            InitializeComponent();

            CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;
        }

        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {

        }

        int userCodeIndex = 0;
        private void TargetData(int num)
        {
            lock (this)
            {
                txtInfo.AppendText($"用户【{num}】进入方法，等待添加！\r\n");
                userCodeIndex += 1;
                txtInfo.AppendText($"GZ{userCodeIndex.ToString().PadLeft(5, '0')}\r\n\r\n");
            }
        }

        private void btnA_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            // ===模拟并发===
            // 用户并发a区域
            Task.Run(() =>
            {
                for(int i = 0; i < 10; i++)
                {
                    TargetData(i + 1);
                    Thread.Sleep(10);
                }
            });

            // 用户并发b区域
            Task.Run(() =>
            {
                for (int i = 10; i < 20; i++)
                {
                    TargetData(i + 1);
                    Thread.Sleep(10);
                }
            });

            // 用户并发c区域
            Task.Run(() =>
            {
                for (int i = 20; i < 30; i++)
                {
                    TargetData(i + 1);
                    Thread.Sleep(10);
                }
            });
        }
    }
}

并发基本概念

C# 并发与方法和 API 接口请求之间有一些关联和区别：
1.并发方法调用：在 C# 中，可以使用多线程或任务并发地调用方法。这种方式适用于需要同时执行多个方法并获得结果的场景。通过多线程或任务的并发，可以提高系统的响应能力和吞吐量。

2.API 接口请求：API 接口请求是通过网络协议发送请求，获取相应的资源或执行操作。在 C# 中，可以使用异步或并发技术来发起多个 API 请求，以提高性能和并发处理能力。常见的方式包括使用异步/等待模式、多线程或任务并发等。

3.并发控制：并发方法调用和 API 接口请求都需要考虑并发控制的问题。在多个线程或任务同时访问共享资源时，可能会出现竞态条件等并发问题。C# 中提供了锁、互斥体、信号量等机制来实现并发控制，以确保共享资源的安全访问。

总结：温故而知新，不同阶段重温知识点，会有不一样的认识和理解，博主将巩固一遍知识点，并以实践方式和大家分享，若能有所帮助和收获，这将是博主最大的创作动力和荣幸。也期待认识更多优秀新老博主。