我要评论在 .net core webapi 中使用 redis 创建分布式锁可以通过 stackexchange.redis 库来实现。分布式锁用于确保在分布式系统中，同一时间只有一个进程可以执行某段代码。
1. 场景描述
在支付系统中，可能会出现以下并发问题：
- 用户同时发起多次支付请求，导致重复扣款。
- 多个请求同时处理同一个订单，导致数据不一致。
通过分布式锁，可以确保同一时间只有一个请求能够执行关键操作（如扣款）。
2. 实现步骤
2.1 安装 stackexchange.redis 包
首先，安装 redis 客户端库：
dotnet add package stackexchange.redis
2.2 配置 redis 连接
在 appsettings.json 中添加 redis 连接字符串：
{
"connectionstrings": {
"redis": "localhost:6379"
}
}
2.3 创建分布式锁工具类
创建一个工具类来封装 redis 分布式锁的逻辑：
using stackexchange.redis;
using system;
using system.threading.tasks;
public class redisdistributedlock
{
private readonly idatabase _redisdatabase;
private readonly string _lockkey;
private readonly string _lockvalue;
private readonly timespan _expiry;
public redisdistributedlock(idatabase redisdatabase, string lockkey, string lockvalue, timespan expiry)
{
_redisdatabase = redisdatabase;
_lockkey = lockkey;
_lockvalue = lockvalue;
_expiry = expiry;
}
public async task<bool> acquirelockasync()
{
// 尝试设置锁，仅当键不存在时才成功
return await _redisdatabase.stringsetasync(_lockkey, _lockvalue, _expiry, when.notexists);
}
public async task releaselockasync()
{
// 使用 lua 脚本确保只有锁的持有者才能释放锁
var luascript = @"
if redis.call('get', keys[1]) == argv[1] then
return redis.call('del', keys[1])
else
return 0
end";
await _redisdatabase.scriptevaluateasync(luascript, new rediskey[] { _lockkey }, new redisvalue[] { _lockvalue });
}
}
2.4 在 web api 中使用分布式锁
在 web api 的控制器中使用分布式锁来确保支付操作的原子性。
2.4.1 注册 redis 服务
在 startup.cs 或 program.cs 中注册 redis 服务：
// 添加 redis 服务
builder.services.addsingleton<iconnectionmultiplexer>(sp =>
connectionmultiplexer.connect(builder.configuration.getconnectionstring("redis")));
2.4.2 创建支付控制器
在 controllers 文件夹中创建一个 paymentcontroller，并在其中使用分布式锁：
using microsoft.aspnetcore.mvc;
using stackexchange.redis;
using system;
using system.threading.tasks;
[apicontroller]
[route("api/[controller]")]
public class paymentcontroller : controllerbase
{
private readonly idatabase _redisdatabase;
public paymentcontroller(iconnectionmultiplexer redis)
{
_redisdatabase = redis.getdatabase();
}
[httppost("pay")]
public async task<iactionresult> processpayment([frombody] paymentrequest request)
{
// 创建分布式锁
var lockkey = $"paymentlock:{request.orderid}"; // 锁的键，基于订单 id
var lockvalue = guid.newguid().tostring(); // 锁的值，确保唯一性
var expiry = timespan.fromseconds(10); // 锁的过期时间
var distributedlock = new redisdistributedlock(_redisdatabase, lockkey, lockvalue, expiry);
try
{
// 尝试获取锁
if (await distributedlock.acquirelockasync())
{
console.writeline("已获取锁，正在处理付款...");
// 模拟支付处理
bool paymentsuccess = await processpaymentasync(request.userid, request.orderid, request.amount);
if (paymentsuccess)
{
return ok(new { message = "付款成功!" });
}
else
{
return badrequest(new { message = "付款失败!" });
}
}
else
{
return conflict(new { message = "正在处理此订单的另一个付款请求..." });
}
}
finally
{
// 释放锁
await distributedlock.releaselockasync();
}
}
}
3. 代码说明
3.1 分布式锁的实现
acquirelockasync: 使用 redis 的 set key value nx ex 命令尝试获取锁。nx 表示仅在键不存在时设置，`ex 设置键的过期时间。
releaselockasync: 使用 lua 脚本确保只有锁的持有者才能释放锁，避免误删其他请求的锁。
3.2 支付控制器的使用
锁的键: 使用订单 id 作为锁的键（如 paymentlock:202501061410455506968463210），确保同一订单的支付请求串行化。
锁的值: 使用 guid 作为锁的值，确保锁的唯一性。
锁的过期时间: 设置合理的过期时间（如 10 秒），防止锁被长时间占用。
3.3 支付处理逻辑
processpaymentasync: 模拟支付处理逻辑，包括调用支付网关、扣减余额等操作。
4. 测试 api
4.1 启动 web api
运行项目，启动 web api。
4.2 发送支付请求
使用工具（如 postman 或 curl）发送支付请求：
post /api/payment/pay
content-type: application/json
{
"userid": "9527",
"orderid": "202501061410455506968463210"
}
4.3 测试并发场景
同时发送多个相同的支付请求，观察是否只有一个请求能够成功获取锁并处理支付。
5. 注意事项
锁的粒度:
- 锁的粒度要适中。如果锁的粒度过大（如全局锁），可能导致性能问题；如果粒度过小，可能增加复杂性。
- 在支付系统中，通常以订单 id 或用户 id 作为锁的粒度。
锁的过期时间:
- 设置合理的过期时间，避免锁被长时间占用导致死锁。
- 如果业务逻辑执行时间较长，可以动态延长锁的过期时间。
锁的可靠性:
redis 需要高可用，否则可能导致锁失效。可以使用 redis 集群或 redlock 算法提高可靠性。
异常处理:
确保锁的释放操作放在 finally 块中，避免因异常导致锁无法释放。
幂等性:
支付系统需要支持幂等性，即使多次请求，也只会产生一次扣款。
6. 总结
在 .net core web api 中使用 redis 创建分布式锁，可以带来以下好处：
- 解决并发问题，确保数据一致性。
- 提高系统的可靠性和性能。
- 简化代码逻辑，降低开发复杂度。
- 支持高并发、分布式环境和高可用需求。
通过合理使用 redis 分布式锁，可以构建高可靠、高性能的分布式系统，满足复杂的业务需求。
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