c#: 抢票用哪种设计模式？

在C#中实现抢票功能，推荐使用策略模式（Strategy Pattern） 结合队列机制（Queue），以下是详细分析和代码示例：

设计模式选择依据

1. 策略模式（核心）

   • 动态切换不同抢票算法（如随机分配、优先级队列、时间片轮转）
   • 解耦业务逻辑与具体实现
   • 公式表示：$$\text{抢票服务}=\text{策略接口}\oplus \text{具体算法}$$

2. 队列机制（必备辅助）

   • 解决高并发场景下的资源竞争问题
   • 通过消息队列缓冲请求（如RabbitMQ或Redis Streams）
   • 避免直接操作数据库导致的锁冲突

伪代码实现

// 1. 策略接口
public interface ITicketStrategy
{
    bool GrabTicket(User user, Ticket ticket);
}

// 2. 具体策略实现
public class RandomStrategy : ITicketStrategy
{
    public bool GrabTicket(User user, Ticket ticket)
    {
        // 随机分配算法
        var rnd = new Random();
        return rnd.Next(0, 100) > 50; // 50%成功率
    }
}

public class PriorityStrategy : ITicketStrategy
{
    public bool GrabTicket(User user, Ticket ticket)
    {
        // VIP用户优先逻辑
        return user.IsVip ? true : new Random().Next(0, 100) > 80;
    }
}

// 3. 上下文控制器（核心调度）
public class TicketGrabber
{
    private ITicketStrategy _strategy;
    private readonly Queue<GrabRequest> _requestQueue = new();

    public void SetStrategy(ITicketStrategy strategy) => _strategy = strategy;

    public void EnqueueRequest(User user, Ticket ticket)
    {
        _requestQueue.Enqueue(new GrabRequest(user, ticket));
    }

    public void ProcessQueue()
    {
        while (_requestQueue.Count > 0)
        {
            var request = _requestQueue.Dequeue();
            var result = _strategy.GrabTicket(request.User, request.Ticket);
            NotifyUser(request.User, result);
        }
    }
}

// 4. 使用示例
var grabber = new TicketGrabber();
grabber.SetStrategy(new PriorityStrategy()); // 动态切换策略

// 模拟100个用户请求
Parallel.For(0, 100, i => 
{
    grabber.EnqueueRequest(new User($"User{i}", isVip: i % 10 == 0), 
                          new Ticket("Concert-001"));
});

grabber.ProcessQueue();

关键优化点

1. 并发控制

   • 使用ConcurrentQueue替代普通队列
   • 通过SemaphoreSlim限制并发处理数

2. 持久化保障

   // 结合数据库事务
   using (var transaction = db.BeginTransaction())
   {
       if (_strategy.GrabTicket(user, ticket)) 
       {
           db.SaveOrder(user, ticket);
           transaction.Commit();
       }
   }
   

3. 熔断机制
   当库存低于阈值时切换策略：

   if (ticket.Stock < 10)
       grabber.SetStrategy(new HighPressureStrategy()); // 高压策略
   

其他备选模式

• 观察者模式（Observer）：用于实时通知抢票结果
• 代理模式（Proxy）：在客户端和服务端之间增加缓存层
• 状态模式（State）：根据系统负载动态调整抢票状态

总结：在C#抢票系统中，策略模式+队列是核心组合，能有效平衡高并发和业务灵活性。实际部署时需配合Redis缓存、数据库分片和负载均衡，建议使用Actor模型（如Akka.NET）处理超大规模请求。