.NET 6 在小并发下如何生成唯一单据号

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一、场景介绍

小并发下要解决生成单据号的问题，会碰到哪些问题呢？，接下来让我们一探究竟【这是小并发的解决方案，大家有更好的做好可以一起讨论分享】。

之所以叫小并发：是因为确实是小并发场景的应用模式，一般针对企业的内部系统，比如工厂里面的WMS，MES，QMS需要单据号生成的系统。

单据号的一般组成：业务类型+YYYYMMDD+流水号【五位】，每天重新从1开始。

根据单据号的组成规则，一般数据库表设计如下：

1、业务类型和YYYYMMDD 统一称为前缀 prefix，存到我们数据库中。

2、另外一个当前值表达的是当前序号已经到多少了。

并且一般会根据Prefix和一些其他业务字段组成，建立一个唯一索引，避免插入重复数据。

大概表的设计如下（部分逻辑）：

create table SFC_BARCODE_SEQUENCE
(
id VARCHAR2(36 CHAR) default sys_guid() not null,
datetime_created DATE default sysdate not null,
user_created VARCHAR2(80 CHAR) default 'SYS' not null,
datetime_modified DATE,
user_modified VARCHAR2(80 CHAR),
state CHAR(1) default 'A' not null,
enterprise_id VARCHAR2(36 CHAR) default '*' not null,
org_id VARCHAR2(36 CHAR) not null,
barcode_category VARCHAR2(80 CHAR) not null,
prefix VARCHAR2(80 CHAR) not null, --前缀
current_value NUMBER(22) not null, --当前序号
barcode_rule VARCHAR2(80 CHAR) not null
)--创建一个唯一索引，建这个唯一索引是避免在高并发场景下，插入重复数据。
create unique index IX_SFC_BARCODE_SEQUENCE on SFC_BARCODE_SEQUENCE (ENTERPRISE_ID, ORG_ID, BARCODE_CATEGORY, PREFIX)
tablespace WMSD
pctfree 10
initrans 2
maxtrans 255
storage
(
initial 64K
next 1M
minextents 1
maxextents unlimited
);

接着我们就开始根据业务逻辑写一个生成单号的逻辑，如下所示：

public static string GenerateBillNo(string billTypeCode, string OrgId, string EnterpriseId, string CurrentUserName)
{
using (var db = DbContext.GetInstance())
{
DateTime dbTime = DateTime.Now;
var prefix = billTypeCode + DateTime.Now.ToString("yyyyMMdd");
string barcodeCategory = billTypeCode + "TEST_BILL_CATEGORY"; string newBillNo = prefix + "0001";
//当前序号
var currentSeq = db.Queryable<SFC_BARCODE_SEQUENCE>()
.Where(x => x.BARCODE_CATEGORY == barcodeCategory && x.PREFIX == prefix)
.Where(x => x.STATE == "A" && x.ORG_ID == OrgId && x.ENTERPRISE_ID == EnterpriseId)
.ToList()
.FirstOrDefault();
if (currentSeq == null)
{
SFC_BARCODE_SEQUENCE model = new SFC_BARCODE_SEQUENCE();
model.ID = Guid.NewGuid().ToString("N").ToUpper();
model.DATETIME_CREATED = dbTime;
model.USER_CREATED = CurrentUserName;
model.STATE = "A";
model.ORG_ID = OrgId;
model.ENTERPRISE_ID = EnterpriseId;
model.BARCODE_CATEGORY = barcodeCategory;
model.PREFIX = prefix;
model.CURRENT_VALUE = 1;
model.BARCODE_RULE = $"检验单据类型（{billTypeCode}） + 年月日(yyyyMMdd) + 4位流水"; db.Insertable(model).ExecuteCommand();
}
else
{
db.Updateable<SFC_BARCODE_SEQUENCE>()
.Where(x => x.ID == currentSeq.ID)
.SetColumns(t => new SFC_BARCODE_SEQUENCE()
{
USER_MODIFIED = CurrentUserName,
DATETIME_MODIFIED = dbTime,
CURRENT_VALUE = (currentSeq.CURRENT_VALUE + 1)
}).ExecuteCommand(); newBillNo = prefix + (currentSeq.CURRENT_VALUE + 1).ToString().PadLeft(4, '0');
}
return newBillNo;
}
}

上面这种方式，存在的问题：高并发下，容易产生重复单号等问题，如下分析

这是我们认为模拟50个并发进行操作，会导致重复单据数据产生。

现在代码存了重复数据产生，也有以下的问题点：

问题一、多个并发同时过来的时候，开启数据库连接池很慢，这一步需要对数据库连接池进行调优设置，并且还要配上连接预热的功能【这里不展开讲】

问题二、高并发插入的时候，在数据库层面设置唯一索引，但是也不能让报异常了就把当前线程给拒绝了【某个线程插入报异常，说明有线程插入成功了，这个时候，应该要接着走下面的更新单号的逻辑】

问题三、更新单号的时候，重复覆盖的问题，导致获取到重复单号。

下面说说具体的解决方案

二、各种实现方式

基础工作

1、数据库连接池预热

之所以要建立数据库连接池预热是因为在高并发的情况下，很多建立连接这个操作都会非常耗时，所以先预热数据库连接池，在高并发情况下，只需要去数据库连接池获取连接即可，而不需要重新连接，连接池里的连接也不是越多好，连接越多就要频繁的进行线程切换，对性能也不好。

连接池预热的简单代码【获取一下数据库的最新时间等方式，可用开启独立的定时任务来干这事情，数据库连接池要多少连接，要根据服务器的CPU核数等有关】

//这个连接池里面的连接数量，可以通过数据库连接字符串的连接参数进行设置。 //Console.WriteLine("连接池预热开始");
//for (var i = 0; i < ThreadCount; i++)
//{
// BarcodeProvider.GetDbNow();
//}
//Console.WriteLine("连接池预热结束");

2、高并发插入的时候【因为我们单号是按天开始，每天都要重新从1开始，而不是序列号一直累积的那种，所以每天刚刚开始的时候，都要进行一次插入操作】，也有一个比较巧的设计思路，如下所示：