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标题: 【上海校区】PHP 并发场景的 3 种解决方案 [打印本页]

作者: 梦缠绕的时候 时间: 2020-5-22 09:05
标题: 【上海校区】PHP 并发场景的 3 种解决方案
在秒杀，抢购等并发场景下，可能会出现超卖的现象，在 PHP 语言中并没有原生提供并发的解决方案，因此就需要借助其他方式来实现并发控制。

列出常见的解决方案有：

使用队列，额外起一个进程处理队列，并发请求都放到队列中，由额外进程串行处理，并发问题就不存在了，但是要额外进程支持以及处理延迟严重，本文不先不讨论这种方法。

利用数据库事务特征，做原子更新，此方法需要依赖数据库的事务特性。

借助文件排他锁，在处理下单请求的时候，用 flock 锁定一个文件，成功拿到锁的才能处理订单。

一、利用 Redis 事务特征

redis 事务是原子操作，可以保证订单处理的过程中数据没有被其它并发的进程修改。

示例代码：

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<?php
$http = new swoole_http_server("0.0.0.0", 9509); // 监听 9509
$http->set(array(
'reactor_num' => 2,  //reactor thread num
'worker_num' => 4 //worker process num
));
$http->on('request', function (swoole_http_request $request, swoole_http_response $response) {
$uniqid = uniqid('uid-', TRUE); // 模拟唯一用户ID
$redis = new Redis();
$redis->connect('127.0.0.1', 6379); // 连接 redis
$redis->watch('rest_count');  // 监测 rest_count 是否被其它的进程更改
$rest_count = intval($redis->get("rest_count"));  // 模拟唯一订单ID
if ($rest_count > 0){
$value = "{$rest_count}-{$uniqid}";  // 表示当前订单，被当前用户抢到了
// do something ... 主要是模拟用户抢到单后可能要进行的一些密集运算
$rand = rand(100, 1000000);
$sum = 0;
for ($i = 0; $i < $rand; $i++) {$sum += $i;}
// redis 事务
$redis->multi();
$redis->lPush('uniqids', $value);
$redis->decr('rest_count');
$replies = $redis->exec();  // 执行以上 redis 事务
// 如果 rest_count 的值被其它的并发进程更改了，以上事务将回滚
if (!$replies) {
echo "订单 {$value} 回滚" . PHP_EOL;
}
}
$redis->unwatch();
});
$http->start();

使用 ab 测试

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$ ab -t 20 -c 10 http://192.168.1.104:9509/

二、利用文件排他锁 (阻塞模式)

阻塞模式下，如果进程在获取文件排他锁时，其它进程正在占用锁的话，此进程会挂起等待其它进程释放锁后，并自己获取到锁后，再往下执行。

示例代码：

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<?php
$http = new swoole_http_server("0.0.0.0", 9510);
$http->set(array(
'reactor_num' => 2,  //reactor thread num
'worker_num' => 4 //worker process num
));
$http->on('request', function (swoole_http_request $request, swoole_http_response $response) {
$uniqid = uniqid('uid-', TRUE);
$redis = new Redis();
$redis->connect('127.0.0.1', 6379);
$fp = fopen("lock.txt", "w+");
// 阻塞(等待)模式，要取得独占锁定（写入的程序）
if (flock($fp,LOCK_EX)) {  //锁定当前指针
// 成功取得锁后，放心处理订单
$rest_count = intval($redis->get("rest_count"));
$value = "{$rest_count}-{$uniqid}";
if ($rest_count > 0) {
// do something ...
$rand = rand(100, 1000000);
$sum = 0;
for ($i = 0; $i < $rand; $i++) {$sum += $i;}
$redis->lPush('uniqids', $value);
$redis->decr('rest_count');
}
// 订单处理完成后，再释放锁
flock($fp, LOCK_UN);
}
fclose($fp);
});
$http->start();

使用 ab 测试

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$ ab -t 20 -c 10 http://192.168.1.104:9510/

三、利用文件排他锁 (非阻塞模式)

非阻塞模式下，如果进程在获取文件排他锁时，其它进程正在占用锁的话，此进程会马上判断获取锁失败，并且继续往下执行。\

示例代码：

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<?php
$http = new swoole_http_server("0.0.0.0", 9511);
$http->set(array(
'reactor_num' => 2,  //reactor thread num
'worker_num' => 4 //worker process num
));
$http->on('request', function (swoole_http_request $request, swoole_http_response $response) {
$uniqid = uniqid('uid-', TRUE);
$redis = new Redis();
$redis->connect('127.0.0.1', 6379);
$fp = fopen("lock.txt", "w+");
// 非阻塞模式，如果不希望 flock() 在锁定时堵塞，则给 lock 加上 LOCK_NB
if(flock($fp,LOCK_EX | LOCK_NB)) //锁定当前指针
{
// 成功取得锁后，放心处理订单
$rest_count = intval($redis->get("rest_count"));
$value = "{$rest_count}-{$uniqid}";
if($rest_count > 0){
// do something ...
$rand = rand(100, 1000000);
$sum=0;
for ($i=0;$i<$rand;$i++){ $sum+=$i; }
$redis->lPush('uniqids', $value);
$redis->decr('rest_count');
}
// 订单处理完成后，再释放锁
flock($fp,LOCK_UN);
} else {
// 如果获取锁失败，马上进入这里执行
echo "{$uniqid} - 系统繁忙，请稍后再试".PHP_EOL;
}
fclose($fp);
});
$http->start();

使用 ab 测试

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$ ab -t 20 -c 10 http://192.168.1.104:9511/

最后给出三种处理方式的测试结果比较

redis 事务方式：

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......
Concurrency Level:    10
Time taken for tests: 20.005 seconds
Complete requests:    17537
Failed requests:       0
Total transferred:    2578380 bytes
HTML transferred:    0 bytes
Requests per second: 876.62 [#/sec] (mean)
Time per request:    11.407 [ms] (mean)
Time per request:    1.141 [ms] (mean, across all concurrent requests)
Transfer rate:       125.86 [Kbytes/sec] received
......

文件排他锁（阻塞模式）：

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......
Concurrency Level:    10
Time taken for tests: 20.003 seconds
Complete requests:    8205
Failed requests:       0
Total transferred:    1206282 bytes
HTML transferred:    0 bytes
Requests per second: 410.19 [#/sec] (mean)
Time per request:    24.379 [ms] (mean)
Time per request:    2.438 [ms] (mean, across all concurrent requests)
Transfer rate:       58.89 [Kbytes/sec] received
......

文件排他锁（非阻塞模式）：

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......
Concurrency Level:    10
Time taken for tests: 20.002 seconds
Complete requests:    8616
Failed requests:       0
Total transferred:    1266846 bytes
HTML transferred:    0 bytes
Requests per second: 430.77 [#/sec] (mean)
Time per request:    23.214 [ms] (mean)
Time per request:    2.321 [ms] (mean, across all concurrent requests)
Transfer rate:       61.85 [Kbytes/sec] received
......

作者: 梦缠绕的时候 时间: 2020-5-22 09:06
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