PHP 并发场景的 3 种解决方案

概述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 *** 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：

<?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

$ 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：

<?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

$ 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：

<?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

$ 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：

......Concurrency Level:      10Time taken for tests:   20.005 secondsComplete requests:      17537Failed requests:        0Total transferred:      2578380 bytesHTML transferred:       0 bytesRequests 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）：

......Concurrency Level:      10Time taken for tests:   20.003 secondsComplete requests:      8205Failed requests:        0Total transferred:      1206282 bytesHTML transferred:       0 bytesRequests 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）：

......Concurrency Level:      10Time taken for tests:   20.002 secondsComplete requests:      8616Failed requests:        0Total transferred:      1266846 bytesHTML transferred:       0 bytesRequests 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......

经测试结果对比，redis 事务方式优于文件排他锁方式，而文件排他锁方式中，非阻塞模式优于阻塞模式。

推荐教程：《PHP教程》 总结

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