💥 你是否遇到过这样的"灾难"？

想象一下：你辛辛苦苦开发了一套WMS系统，用户在高峰期批量入库时，突然发现同一个箱号被生成了两次！数据库报错、业务逻辑混乱、用户投诉不断... 这种并发环境下生成唯一编号的问题，几乎每个C#开发者都会遇到。

今天就来彻底解决这个让人头疼的技术难题，3种经过生产验证的解决方案**，从简单到复杂，总有一种适合你的项目！

🎯 问题核心：为什么会出现重复编号？

在多线程或分布式环境中，传统的"查询最大值+1"方案存在经典的竞态条件：

c#
// 危险的传统做法 ❌
public string GenerateBoxNo() 
{
    // 线程A和B同时执行到这里
    var maxNo = GetMaxBoxNo(); // 都获得相同的最大值
    return IncrementBoxNo(maxNo); // 生成相同的新编号！
}

问题根源：操作不是原子性的，存在时间间隙让并发请求"钻空子"。

🛠️ 解决方案一：数据库约束 + 重试机制（⭐推荐）

这是最简单有效的方案，利用数据库的ACID特性来保证唯一性。

🔧 首先添加数据库约束

sql
-- 为 box_no 字段添加唯一索引
ALTER TABLE PdsBox ADD CONSTRAINT UK_PdsBox_BoxNo UNIQUE (box_no);

💻 核心代码实现

c#
public async Task<bool> InBox(InBoxAndLabel input)
{
    const int maxRetries = 3;
    int retryCount = 0;
    
    // 实际业务中我基本不会这么干，只是简单的设置主键应对大多数场景了
    while (retryCount < maxRetries)
    {
        try 
        {
            return await ProcessInBox(input);
        }
        catch (Exception ex) when (IsUniqueConstraintViolation(ex))
        {
            retryCount++;
            if (retryCount >= maxRetries)
                throw new InvalidOperationException("生成唯一编号失败，请稍后重试");
            
            // 指数退避算法，避免重试风暴
            await Task.Delay(50 * retryCount + new Random().Next(0, 100));
        }
    }
    
    return false;
}

private async Task<bool> ProcessInBox(InBoxAndLabel input)
{
    PdsBox box = new PdsBox();
    if (string.IsNullOrEmpty(input.box.box_no))
    {
        box = input.box;
        box.Id = SnowFlakeSingle.instance.NextId();
        box.box_no = await MaxFinalBoxAsync(); // 可能冲突的地方
        
        await _rep.InsertAsync(box); // 数据库约束在此处生效
    }
    
    return true;
}

private bool IsUniqueConstraintViolation(Exception ex)
{
    // 支持主流数据库的约束违反判断
    return ex.Message.Contains("UNIQUE constraint") || 
           ex.Message.Contains("Duplicate entry") ||
           ex.Message.Contains("违反了 UNIQUE KEY 约束") ||
           ex.Message.Contains("duplicate key value");
}

💡 优势：实现简单，数据库层面保证一致性，适用于大部分场景

⚠️ 注意：需要合理设置重试次数和延迟，避免性能问题

🔐 解决方案二：分布式锁（适合高并发）

当重试成本较高时，使用锁机制确保串行生成，我实际业务中这个用的比较多。

c#
private static readonly SemaphoreSlim _boxNoSemaphore = new SemaphoreSlim(1, 1);

public async Task<bool> InBox(InBoxAndLabel input)
{
    PdsBox box = new PdsBox();
    if (string.IsNullOrEmpty(input.box.box_no))
    {
        // 关键：整个生成和插入过程都在锁内
        await _boxNoSemaphore.WaitAsync();
        try
        {
            box = input.box;
            box.Id = SnowFlakeSingle.instance.NextId();
            box.box_no = MaxFinalBox(); // 在锁内生成
            
            await _rep.InsertAsync(box); // 在锁内插入
        }
        finally
        {
            _boxNoSemaphore.Release();
        }
    }
    
    return true;
}

⚡ 解决方案三：数据库原子操作（性能最佳）

直接利用数据库的原子性，避免应用层的复杂逻辑，这种事务用的也比较多。

c#
public async Task<string> MaxFinalBoxAsync()
{
    string datePrefix = DateTime.Now.ToString("yyMMdd") + "BOX";
    
    using var tran = await _rep.Ado.BeginTranAsync();
    try 
    {
        // 使用 SELECT FOR UPDATE 锁定行
        var maxBoxNo = await _rep.AsSugarClient().Ado.SqlQuerySingleAsync<string>(@"
            SELECT box_no FROM PdsBox 
            WHERE box_no LIKE @prefix 
            ORDER BY box_no DESC 
            LIMIT 1 FOR UPDATE",
            new { prefix = datePrefix + "%" }
        );
        
        string newBoxNo;
        if (string.IsNullOrEmpty(maxBoxNo))
        {
            newBoxNo = datePrefix + "001";
        }
        else
        {
            int sequence = int.Parse(maxBoxNo.Substring(maxBoxNo.Length - 3)) + 1;
            newBoxNo = datePrefix + sequence.ToString("D3");
        }
        
        await tran.CommitAsync();
        return newBoxNo;
    }
    catch
    {
        await tran.RollbackAsync();
        throw;
    }
}

💡 优势：性能好，并发安全，事务保证

⚠️ 注意：FOR UPDATE 可能造成锁等待，需要监控性能

📊 方案对比与选择建议

方案	适用场景	优势	劣势	推荐指数
数据库约束+重试	中小型系统	简单可靠	有重试开销	⭐⭐⭐⭐⭐
分布式锁	高并发系统	零冲突	性能瓶颈	⭐⭐⭐⭐
数据库原子操作	读多写少	性能好	实现复杂	⭐⭐⭐⭐

💭 实战经验分享

🚨 常见踩坑点：

忘记处理时区问题：跨时区部署时，日期前缀可能不一致
序列号溢出：单日超过999个编号时的处理逻辑
数据库连接池不足：高并发时连接耗尽

✨ 性能优化技巧：

使用连接池和异步操作
合理设置重试间隔，避免"雪崩"
定期清理过期的序列记录

🎯 总结：选对方案，一劳永逸

对于并发生成唯一编号这个经典问题，关键在于：

小项目优先选择"数据库约束+重试"，简单可靠
中型项目考虑"专用序列表"，为未来扩展留空间
高并发场景必须用"分布式锁"，保证性能和一致性

记住：没有银弹，只有最适合的方案。根据你的业务规模、团队技术栈和维护成本来选择。

💬 你在项目中是如何处理并发生成唯一编号的？遇到过什么奇葩的bug？

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