php 高并发下 秒杀处理思路

2022-09-20 11:33:22

1.用额外的单进程处理一个队列，下单请求放到队列里，一个个处理，就不会有并发的问题了，但是要额外的后台进程以及延迟问题，不予考虑。

2.数据库乐观锁，大致的意思是先查询库存，然后立马将库存+1，然后订单生成后，在更新库存前再查询一次库存，看看跟预期的库存数量是否保持一致，不一致就回滚，提示用户库存不足。

3.根据update结果来判断，我们可以在sql2的时候加一个判断条件update ... where 库存>0，如果返回false，则说明库存不足，并回滚事务。

4.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，如果锁定失败说明有其他订单正在处理，此时要么等待要么直接提示用户"服务器繁忙"

抢购、秒杀是平常很常见的场景，面试的时候面试官也经常会问到，比如问你淘宝中的抢购秒杀是怎么实现的等等。

抢购、秒杀实现很简单，但是有些问题需要解决，主要针对两个问题：

一、高并发对数据库产生的压力
二、竞争状态下如何解决库存的正确减少（"超卖"问题）

第一个问题，对于PHP来说很简单，用缓存技术就可以缓解数据库压力，比如memcache，redis等缓存技术。
第二个问题就比较复杂点：

常规写法：
查询出对应商品的库存，看是否大于0，然后执行生成订单等操作，但是在判断库存是否大于0处，如果在高并发下就会有问题，导致库存量出现负数。

<?php
$conn=mysql_connect("localhost","big","123456");
if(!$conn){
echo "connect failed";
exit;
}
mysql_select_db("big",$conn);
mysql_query("set names utf8");

$price=10;
$user_id=1;
$goods_id=1;
$sku_id=11;
$number=1;

//生成唯一订单
function build_order_no(){
return date('ymd').substr(implode(NULL, array_map('ord', str_split(substr(uniqid(), 7, 13), 1))), 0, 8);
}
//记录日志
function insertLog($event,$type=0){
global $conn;
$sql="insert into ih_log(event,type)
values('$event','$type')";
mysql_query($sql,$conn);
}

//模拟下单操作
//库存是否大于0
$sql="select number from ih_store where goods_id='$goods_id' and sku_id='$sku_id'";
//解锁 此时ih_store数据中goods_id='$goods_id' and sku_id='$sku_id' 的数据被锁住(注3)，其它事务必须等待此次事务 提交后才能执行
$rs=mysql_query($sql,$conn);
$row=mysql_fetch_assoc($rs);
if($row['number']>0){//高并发下会导致超卖
$order_sn=build_order_no();
//生成订单
$sql="insert into ih_order(order_sn,user_id,goods_id,sku_id,price)
values('$order_sn','$user_id','$goods_id','$sku_id','$price')";
$order_rs=mysql_query($sql,$conn);

//库存减少
$sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_id='$sku_id'";
$store_rs=mysql_query($sql,$conn);
if(mysql_affected_rows()){
insertLog('库存减少成功');
}else{
insertLog('库存减少失败');
}
}else{
insertLog('库存不够');
}

出现这种情况怎么办呢？来看几种优化方法：

优化方案1：将库存字段number字段设为unsigned，当库存为0时，因为字段不能为负数，将会返回false

//库存减少
$sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_id='$sku_id' and number>0";
$store_rs=mysql_query($sql,$conn);
if(mysql_affected_rows()){
insertLog('库存减少成功');
}

优化方案2：使用MySQL的事务，锁住操作的行

<?php
$conn=mysql_connect("localhost","big","123456");
if(!$conn){
echo "connect failed";
exit;
}
mysql_select_db("big",$conn);
mysql_query("set names utf8");

$price=10;
$user_id=1;
$goods_id=1;
$sku_id=11;
$number=1;

//生成唯一订单号
function build_order_no(){
return date('ymd').substr(implode(NULL, array_map('ord', str_split(substr(uniqid(), 7, 13), 1))), 0, 8);
}
//记录日志
function insertLog($event,$type=0){
global $conn;
$sql="insert into ih_log(event,type)
values('$event','$type')";
mysql_query($sql,$conn);
}

//模拟下单操作
//库存是否大于0
mysql_query("BEGIN"); //开始事务
$sql="select number from ih_store where goods_id='$goods_id' and sku_id='$sku_id' FOR UPDATE";//此时这条记录被锁住,其它事务必须等待此次事务提交后才能执行
$rs=mysql_query($sql,$conn);
$row=mysql_fetch_assoc($rs);
if($row['number']>0){
//生成订单
$order_sn=build_order_no();
$sql="insert into ih_order(order_sn,user_id,goods_id,sku_id,price)
values('$order_sn','$user_id','$goods_id','$sku_id','$price')";
$order_rs=mysql_query($sql,$conn);

//库存减少
$sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_id='$sku_id'";
$store_rs=mysql_query($sql,$conn);
if(mysql_affected_rows()){
insertLog('库存减少成功');
mysql_query("COMMIT");//事务提交即解锁
}else{
insertLog('库存减少失败');
}
}else{
insertLog('库存不够');
mysql_query("ROLLBACK");
}

复制代码

优化方案3：使用非阻塞的文件排他锁

<?php
$conn=mysql_connect("localhost","root","123456");
if(!$conn){
echo "connect failed";
exit;
}
mysql_select_db("big-bak",$conn);
mysql_query("set names utf8");

$price=10;
$user_id=1;
$goods_id=1;
$sku_id=11;
$number=1;

//生成唯一订单号
function build_order_no(){
return date('ymd').substr(implode(NULL, array_map('ord', str_split(substr(uniqid(), 7, 13), 1))), 0, 8);
}
//记录日志
function insertLog($event,$type=0){
global $conn;
$sql="insert into ih_log(event,type)
values('$event','$type')";
mysql_query($sql,$conn);
}

$fp = fopen("lock.txt", "w+");
if(!flock($fp,LOCK_EX | LOCK_NB)){
echo "系统繁忙，请稍后再试";
return;
}
//下单
$sql="select number from ih_store where goods_id='$goods_id' and sku_id='$sku_id'";
$rs=mysql_query($sql,$conn);
$row=mysql_fetch_assoc($rs);
if($row['number']>0){//库存是否大于0
//模拟下单操作
$order_sn=build_order_no();
$sql="insert into ih_order(order_sn,user_id,goods_id,sku_id,price)
values('$order_sn','$user_id','$goods_id','$sku_id','$price')";
$order_rs=mysql_query($sql,$conn);

//库存减少
$sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_id='$sku_id'";
$store_rs=mysql_query($sql,$conn);
if(mysql_affected_rows()){
insertLog('库存减少成功');
flock($fp,LOCK_UN);//释放锁
}else{
insertLog('库存减少失败');
}
}else{
insertLog('库存不够');
}
fclose($fp);

复制代码

优化方案4：使用redis队列，因为pop操作是原子的，即使有很多用户同时到达，也是依次执行，推荐使用（mysql事务在高并发下性能下降很厉害，文件锁的方式也是）
先将商品库存如队列

<?php
$store=1000;
$redis=new Redis();
$result=$redis->connect('127.0.0.1',6379);
$res=$redis->llen('goods_store');
echo $res;
$count=$store-$res;
for($i=0;$i<$count;$i++){
$redis->lpush('goods_store',1);
}
echo $redis->llen('goods_store');

抢购、描述逻辑
  1. <?php
  2. $conn=mysql_connect("localhost","big","123456");
  3. if(!$conn){
  4. echo "connect failed";
  5. exit;
  6. }
  7. mysql_select_db("big",$conn);
  8. mysql_query("set names utf8");
  9. $price=10;
  10. $user_id=1;
  11. $goods_id=1;
  12. $sku_id=11;
  13. $number=1;
  14. //生成唯一订单号
  15. function build_order_no(){
  16. return date('ymd').substr(implode(NULL, array_map('ord', str_split(substr(uniqid(), 7, 13), 1))), 0, 8);
  17. }
  18. //记录日志
  19. function insertLog($event,$type=0){
  20. global $conn;
  21. $sql="insert into ih_log(event,type)
  22. values('$event','$type')";
  23. mysql_query($sql,$conn);
  24. }
  25. //模拟下单操作
  26. //下单前判断redis队列库存量
  27. $redis=new Redis();
  28. $result=$redis->connect('127.0.0.1',6379);
  29. $count=$redis->lpop('goods_store');
  30. if(!$count){
  31. insertLog('error:no store redis');
  32. return;
  33. }
  34. //生成订单
  35. $order_sn=build_order_no();
  36. $sql="insert into ih_order(order_sn,user_id,goods_id,sku_id,price)
  37. values('$order_sn','$user_id','$goods_id','$sku_id','$price')";
  38. $order_rs=mysql_query($sql,$conn);
  39. //库存减少
  40. $sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_id='$sku_id'";
  41. $store_rs=mysql_query($sql,$conn);
  42. if(mysql_affected_rows()){
  43. insertLog('库存减少成功');
  44. }else{
  45. insertLog('库存减少失败');
  46. }
复制代码

上述只是简单模拟高并发下的抢购，真实场景要比这复杂很多，很多注意的地方，如抢购页面做成静态的，通过ajax调用接口。

再如上面的会导致一个用户抢多个，思路：
需要一个排队队列和抢购结果队列及库存队列。高并发情况，先将用户进入排队队列，用一个线程循环处理从排队队列取出一个用户，判断用户是否已在抢购结果队列，如果在，则已抢购，否则未抢购，库存减1，写数据库，将用户入结果队列。
我之间做商城项目的时候，在秒杀这一块我直接用的redis，这段时间看了看上面的几种方法，虽然各有不同，但是实现目的都一样的，各位自己选择，开心就好。

上一篇：openstack network


下一篇：Laravel 在哪些地方使用了 trait ?