.NET應用中的高效分布式同步解決方案

作者：大姚 2025-06-30 07:15:32

在分布式系統(tǒng)中，多個線程、進程或服務之間常常需要并發(fā)訪問共享資源，這就帶來了數(shù)據(jù)同步與一致性的挑戰(zhàn)。今天大姚給大家分享一個.NET應用中的高效分布式同步解決方案：DistributedLock。

前言

項目介紹

DistributedLock 是一個 .NET 開源的庫，它基于多種底層技術(shù)提供了強大且易于使用的分布式互斥鎖、讀寫鎖和信號量。確保多個線程、進程或服務能夠安全、協(xié)調(diào)地訪問共享資源，防止競態(tài)條件，維護數(shù)據(jù)一致性。

多種技術(shù)的實現(xiàn)方案

DistributedLock 提供了基于多種技術(shù)的實現(xiàn)方案，你可以單獨安裝所需的實現(xiàn)包，也可以直接安裝 DistributedLock NuGet 包使用。

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項目源代碼

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DistributedLock 包安裝

在 NuGet 包管理器中搜索：DistributedLock 安裝。

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在 ASP.NET Core 應用中使用

對于使用依賴注入的應用程序，DistributedLock 的提供程序可以輕松地將鎖（或其他原語）名稱的規(guī)范與其其他設(shè)置（如數(shù)據(jù)庫連接字符串）分離開來。例如，在一個 ASP.NET Core 應用程序中，你可以這樣做：

Program.cs 中注冊

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

        // Add services to the container.
        builder.Services.AddRazorPages();

        // 注冊一個單例的 IDistributedLockProvider，使用 Postgres 作為底層實現(xiàn)
        builder.Services.AddSingleton<IDistributedLockProvider>(_ => new PostgresDistributedSynchronizationProvider(myConnectionString));
        builder.Services.AddTransient<UserAccountService>();

對賬戶進行同步的初始化操作

public class UserAccountService
    {
        private readonly IDistributedLockProvider _synchronizationProvider;

        /// <summary>
        /// 構(gòu)造函數(shù)，接受 IDistributedLockProvider 的注入
        /// </summary>
        /// <param name="synchronizationProvider">synchronizationProvider</param>
        public UserAccountService(IDistributedLockProvider synchronizationProvider)
        {
            this._synchronizationProvider = synchronizationProvider; // 將注入的 IDistributedLockProvider 賦值給私有字段
        }

        public void InitializeUserAccount(int id)
        {
            // 使用提供者來構(gòu)造一個鎖
            var currentLock = this._synchronizationProvider.CreateLock($"UserAccount{id}"); // 根據(jù)用戶賬戶ID創(chuàng)建一個鎖
            using (currentLock.Acquire()) // 獲取鎖，并在 using 塊結(jié)束時自動釋放
            {
                // 執(zhí)行操作（在鎖保護下）
            }

            // 或者，對于常見用例，擴展方法允許通過單個調(diào)用來完成此操作
            using (this._synchronizationProvider.AcquireLock($"UserAccount{id}")) // 直接使用提供者的擴展方法來獲取并釋放鎖
            {
                // 執(zhí)行操作（在鎖保護下）
            }
        }
    }

基于 Redis 實現(xiàn)的分布式鎖

DistributedLock.Redis 包提供了基于 Redis 實現(xiàn)的分布式鎖功能，如下所示：

實現(xiàn)說明：https://redis.io/docs/latest/develop/use/patterns/distributed-locks

var connectionString = "redis鏈接";
            var connection = await ConnectionMultiplexer.ConnectAsync(connectionString); // uses StackExchange.Redis
            var currentLock = new RedisDistributedLock("MyLockName", connection.GetDatabase());
            await using (var handle = await currentLock.TryAcquireAsync())
            {
                if (handle != null)
                {
                    //我已經(jīng)獲取了鎖
                }
            }

基于 ZooKeeper 實現(xiàn)的分布式鎖

DistributedLock.ZooKeeper 包提供過了基于 Apache ZooKeeper 提供的分布式鎖功能，如下所示：

實現(xiàn)說明：https://zookeeper.apache.org/doc/r3.1.2/recipes.html

var currentLock = new ZooKeeperDistributedLock("MyLockName", connectionString);
            await using (await currentLock.AcquireAsync())
            {
                // 我已經(jīng)獲取了鎖
            }

項目源碼地址

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GitHub開源地址：https://github.com/madelson/DistributedLock

責任編輯：武曉燕來源：追逐時光者

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