第17章：並行実行の地獄①（レースを理解する）🏎️💥
この章でできるようになること 🎯✨
- 「同じリクエストがほぼ同時に2つ来ると、なぜ壊れるのか」を説明できる🧠💡
- “レース（競合）”をわざと再現して、目で見て納得できる👀🔁
- 「チェックしてから作る（if ない→作る）」が危険な理由を体感できる⚠️
1) まず結論：並行は “普通” に起きる 😇📶
Web API は、リクエストを 1個ずつ順番に処理してくれるとは限りません🙅♀️ むしろ、同時に複数来たら 同時に走るのが基本です🏃♀️🏃♀️💨
そしてここで事故るパターンがこれ👇
if（まだ処理してない）→作る が、同時に2回走る💥
ちなみに、いまの公式サポートの “最新世代” は .NET 10（LTS）で、2026年1月の時点でもアクティブサポート中です📌 (Microsoft) Visual Studio 2026 も 2026年1月に Stable 更新が出ています🧩 (Microsoft Learn)
2) レース条件ってなに？（図でわかるやつ）🖼️🔁
たとえば「冪等キー（同じキーなら1回だけ作りたい）」のつもりで、こう書いたとします👇
- ① DB/保存先を見る（このキーもう来てる？）
- ② 来てないなら注文作る
- ③ 結果を保存する
これ、同時に2つ来るとこうなる😵💫
つまり、
- Aが「無い！」って判断した直後
- Bも「無い！」って判断できてしまう
この “スキマ” が レース です🏁💥 （専門っぽく言うと Time Of Check / Time Of Use の事故だよ〜、くらいでOK🙆♀️✨）
3) ハンズオン：レースを “わざと” 起こしてみる 🧪🔥
ここからは、再現できるミニAPIを作って、事故を目で見ます👀✨
ポイントは「本来は一瞬のスキマ」を、Task.Delay で 広げること⏳（再現しやすくするためね）
作るもの 🛠️
POST /orders：注文作成（冪等キーっぽい処理をするけど、実は危ない）GET /debug/stats：いま何件できたか見る（事故確認用）
4) ミニAPI実装（わざと危ない版）😈🔁
Program.cs をこの内容にします👇（最小構成）
using System.Collections.Concurrent;
var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
var app = builder.Build();
// デモなので固定URLにしておく（必要なら変更OK）
app.Urls.Add("http://localhost:5017");
// --- デモ用の “保存先” ---
// どっちもスレッドセーフな入れ物だけど、
// 「チェック → 追加」が原子的(atomic)じゃないのでレースが起きる！
var orders = new ConcurrentBag<Order>();
var idempotency = new ConcurrentBag<IdempotencyEntry>();
int orderSeq = 0;
app.MapPost("/orders", async (HttpRequest request, CreateOrderRequest body) =>
{
// 冪等キー（ヘッダー）を受け取る
if (!request.Headers.TryGetValue("X-Idempotency-Key", out var values))
return Results.BadRequest(new { message = "X-Idempotency-Key header is required" });
var key = values.ToString().Trim();
if (string.IsNullOrWhiteSpace(key))
return Results.BadRequest(new { message = "X-Idempotency-Key must not be empty" });
// ① すでに処理済みかチェック
var existing = idempotency.FirstOrDefault(x => x.Key == key);
if (existing is not null)
{
// すでに処理済みなら “同じ結果” を返すつもり
return Results.Ok(existing.Response);
}
// ★ わざとスキマを作る（本物の世界だとDB待ちや外部API待ちで起きる）
await Task.Delay(200);
// ② 注文を作る（本来はここが1回であってほしいのに…）
var orderId = Interlocked.Increment(ref orderSeq);
var order = new Order(
OrderId: orderId,
CustomerId: body.CustomerId,
Amount: body.Amount,
CreatedAt: DateTimeOffset.UtcNow
);
orders.Add(order);
var response = new OrderResponse(
OrderId: order.OrderId,
Message: "Order created ✅"
);
// ③ 結果を保存（でもレースだと同じキーが複数入る…）
idempotency.Add(new IdempotencyEntry(key, response));
return Results.Created($"/orders/{order.OrderId}", response);
});
app.MapGet("/debug/stats", () =>
{
var orderList = orders.ToArray();
var idemList = idempotency.ToArray();
var stats = new
{
OrdersCount = orderList.Length,
IdempotencyEntriesCount = idemList.Length,
DistinctIdempotencyKeys = idemList.Select(x => x.Key).Distinct().Count(),
DuplicatedKeys = idemList
.GroupBy(x => x.Key)
.Where(g => g.Count() >= 2)
.Select(g => new { Key = g.Key, Count = g.Count() })
.ToArray()
};
return Results.Ok(stats);
});
app.Run();
record CreateOrderRequest(string CustomerId, int Amount);
record Order(int OrderId, string CustomerId, int Amount, DateTimeOffset CreatedAt);
record OrderResponse(int OrderId, string Message);
record IdempotencyEntry(string Key, OrderResponse Response);
5) 動かして “事故確認” 🔍💥
5.1 まずAPIを起動 ▶️
実行すると http://localhost:5017 で待ち受けます🚀
5.2 同時リクエストを投げる「クライアント」を作る 🧨
別プロジェクト（コンソール）でOK！
同じソリューションに Console App を追加して、Program.cs をこう👇
using System.Net.Http.Json;
var baseUrl = args.Length > 0 ? args[0] : "http://localhost:5017";
using var client = new HttpClient { BaseAddress = new Uri(baseUrl) };
var key = "demo-key-123"; // わざと同じキーを使う
var body = new { CustomerId = "C-001", Amount = 1200 };
// なるべく同時スタートさせるためのゲート🚪
var start = new TaskCompletionSource();
int parallel = 30; // 30回同時に投げる（多いほど事故りやすい）
var tasks = Enumerable.Range(0, parallel).Select(async i =>
{
await start.Task;
using var req = new HttpRequestMessage(HttpMethod.Post, "/orders");
req.Headers.Add("X-Idempotency-Key", key);
req.Content = JsonContent.Create(body);
var res = await client.SendAsync(req);
var text = await res.Content.ReadAsStringAsync();
Console.WriteLine($"[{i:00}] {(int)res.StatusCode} {res.StatusCode} {text}");
}).ToArray();
// 一斉スタート！📣
start.SetResult();
await Task.WhenAll(tasks);
// 最後に統計を見る
var stats = await client.GetStringAsync("/debug/stats");
Console.WriteLine("\n=== /debug/stats ===");
Console.WriteLine(stats);
5.3 期待される “ヤバい結果” 😵💫
/debug/stats がこうなったら成功（＝事故再現できた）🎉💥
-
DistinctIdempotencyKeysは 1（キーは1種類のはず） -
でも…
OrdersCountが 2以上 😱（注文が複数できてる）IdempotencyEntriesCountも 2以上 😱（同じキーの記録が複数入ってる）
6) なんでこうなるの？（やさしく分解）🧩✨
原因①：「チェック」と「作成」が一体化してない🔁⚠️
この2つ👇が 別行動 だからです。
- “存在チェック” をする
- その後に “作る”
この間に別リクエストが割り込める😇
原因②：await は “順番を保証しない” ⏳🌀
await 自体が悪者じゃないけど、待ってる間に別の処理が進むので、
「スキマ」が表面化しやすいの🥺
7) よくある勘違い（ここでハマる）🧠💣
❌「アプリ側で if してるから大丈夫でしょ？」
だめ🙅♀️ 同時に来たら if は2回通ることがあるから😵💫
❌「ConcurrentDictionary 使えば解決？」
入れ物が安全でも、
ContainsKey → Add が別なら、レースは残るよ⚠️
（“1手でやる” 仕組みが必要）
❌「ローカルで再現しない＝本番でも起きない」
本番はアクセスが集中しやすいし、複数台にもなるし、 ネットワーク遅延もあるので、起きやすさ爆上がり🔥
8) ちょい豆知識：並行って “外側” でも “内側” でもある 🌀✨
- 外側の並行：別リクエスト同士が同時に来る（今回の話）🏎️
- 内側の並行：1リクエスト内で
Task.WhenAllとかで並列処理する🏃♀️🏃♀️
ASP.NET Core 公式でも、並列処理するときはリクエストデータを先にコピーしよう、みたいな注意があります📌（共有状態は危ないからね） (Microsoft Learn)
9) ミニ演習（手を動かすやつ）📝✨
演習①：レースを “もっと起こしやすく” してみよう 😈
Task.Delay(200)をTask.Delay(800)にして、parallelを 60 にしてみるOrdersCountはどうなる？📈💥
演習②：レースを “起こしにくく” してみよう 😇
Task.Delay(200)を消してみる- 事故は減る？（でもゼロになるとは限らない）🌀
10) 小テスト（答えはすぐ下）🎓💖
- レース条件とは何？（一言で）✍️
if (無い) → 作るが危険なのはなぜ？⚠️- “スレッドセーフな入れ物” でも事故る理由は？🧺
- ローカルで再現しないことがあるのはなぜ？🧪
- 「この章でわかった、次に必要なもの」は何？🛡️
解答 ✅
- 同時に動く処理の順番がズレて、意図しない結果になること🏁
- チェックと作成が分かれていて、間に割り込めるから🔁
- 入れ物が安全でも、複数ステップが原子的じゃないとレースが残るから⚠️
- 同時性・遅延・負荷が本番ほど強くないから🌧️
- **“1回だけ”を強制できる強い守り（DB側の仕組みなど）**🛡️✨
（次章で「DBでガチガチに守る」方向へ進むよ〜！🚀）
11) AI活用プロンプト集 🤖✨
- 「同時に30回POSTしてレースを再現するC# Consoleコードを書いて。ヘッダーにX-Idempotency-Keyを付けて」🧪
- 「このAPIの“チェック→作成→保存”のどこがTOCTOUになるか、図解っぽく説明して」🖼️
- 「初心者向けに“入れ物がスレッドセーフでも事故る理由”をたとえ話で」🍩📦
参考（最新の公式情報）📌
- .NET 10 は LTS としてサポート表に載っていて、2026年1月時点でアクティブです (Microsoft)
- Visual Studio 2026 の release history（2026年1月のStable更新） (Microsoft Learn)
- ASP.NET Core の並行処理まわりのベストプラクティス (Microsoft Learn)
- EF Core の並行更新（コンカレンシー）概念 (Microsoft Learn)