Redis实现高并发下的抢购、秒杀功能的php实例

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Redis实现高并发下的抢购、秒杀功能的php实例
抢购、秒杀在网上购物中我们经常会遇到，这是很常见的一个应用场景，其需要解决的问题主要有两个：
1 高并发对数据库产生的压力，而导致服务器宕机，奔溃。
2 竞争状态下如何解决库存的正确减少（"超卖"问题）
对于第一个问题，已经很容易想到用缓存来处理抢购，避免直接操作数据库，咱们这里就用Redis。
重点在于第二个问题，遇到这种问题，你是如何构想，设计，解决问题的呢？
这里列出常规写法：
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的问题
1. <?php
2. $conn=mysql_connect("localhost","root","123456");
3. if(!$conn){
4. echo "connect failed";
5. exit;
6. }
7. mysql_select_db("big",$conn);
8. mysql_query("set names utf8");
10. $price=10;
11. $user_id=1;
12. $goods_id=1;
13. $sku_id=11;
14. $number=1;
16. //生成唯一订单
17. function build_order_no(){
18. return date('ymd').substr(implode(NULL, array_map('ord', str_split(substr(uniqid(), 7, 13), 1))), 0, 8);
19. }
20. //记录日志
21. function insertLog($event,$type=0){
22. global $conn;
23. $sql="insert into ih_log(event,type)
24. values('$event','$type')";
25. mysql_query($sql,$conn);
26. }
28. //模拟下单操作
29. //库存是否大于0
30. $sql="select number from ih_store where goods_id='$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
31. $rs=mysql_query($sql,$conn);
32. $row=mysql_fetch_assoc($rs);
33. if($row['number']>0){//高并发下会导致超卖
34. $order_sn=build_order_no();
35. //生成订单
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);
40. //库存减少
41. $sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_id='$sku_id'";
42. $store_rs=mysql_query($sql,$conn);
43. if(mysql_affected_rows()){
44. insertLog('库存减少成功');
45. }else{
46. insertLog('库存减少失败');
47. }
48. }else{
49. insertLog('库存不够');
50. }
51. ?>
复制代码
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
1. //库存减少
2. $sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_id='$sku_id' and number>0";
3. $store_rs=mysql_query($sql,$conn);
4. if(mysql_affected_rows()){
5. insertLog('库存减少成功');
6. }
复制代码
优化方案2：使用MySQL的事务，锁住操作的行
1. <?php
2. $conn=mysql_connect("localhost","root","123456");
3. if(!$conn){
4. echo "connect failed";
5. exit;
6. }
7. mysql_select_db("big",$conn);
8. mysql_query("set names utf8");
10. $price=10;
11. $user_id=1;
12. $goods_id=1;
13. $sku_id=11;
14. $number=1;
16. //生成唯一订单号
17. function build_order_no(){
18. return date('ymd').substr(implode(NULL, array_map('ord', str_split(substr(uniqid(), 7, 13), 1))), 0, 8);
19. }
20. //记录日志
21. function insertLog($event,$type=0){
22. global $conn;
23. $sql="insert into ih_log(event,type)
24. values('$event','$type')";
25. mysql_query($sql,$conn);
26. }
28. //模拟下单操作
29. //库存是否大于0
30. mysql_query("BEGIN"); //开始事务
31. $sql="select number from ih_store where goods_id='$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
32. $rs=mysql_query($sql,$conn);
33. $row=mysql_fetch_assoc($rs);
34. if($row['number']>0){
35. //生成订单
36. $order_sn=build_order_no();
37. $sql="insert into ih_order(order_sn,user_id,goods_id,sku_id,price)
38. values('$order_sn','$user_id','$goods_id','$sku_id','$price')";
39. $order_rs=mysql_query($sql,$conn);
41. //库存减少
42. $sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_id='$sku_id'";
43. $store_rs=mysql_query($sql,$conn);
44. if(mysql_affected_rows()){
45. insertLog('库存减少成功');
46. mysql_query("COMMIT");//事务提交即解锁
47. }else{
48. insertLog('库存减少失败');
49. }
50. }else{
51. insertLog('库存不够');
52. mysql_query("ROLLBACK");
53. }
54. ?>
复制代码
优化方案3：使用非阻塞的文件排他锁
1. <?php
2. $conn=mysql_connect("localhost","root","123456");
3. if(!$conn){
4. echo "connect failed";
5. exit;
6. }
7. mysql_select_db("big-bak",$conn);
8. mysql_query("set names utf8");
10. $price=10;
11. $user_id=1;
12. $goods_id=1;
13. $sku_id=11;
14. $number=1;
16. //生成唯一订单号
17. function build_order_no(){
18. return date('ymd').substr(implode(NULL, array_map('ord', str_split(substr(uniqid(), 7, 13), 1))), 0, 8);
19. }
20. //记录日志
21. function insertLog($event,$type=0){
22. global $conn;
23. $sql="insert into ih_log(event,type)
24. values('$event','$type')";
25. mysql_query($sql,$conn);
26. }
28. $fp = fopen("lock.txt", "w+");
29. if(!flock($fp,LOCK_EX | LOCK_NB)){
30. echo "系统繁忙，请稍后再试";
31. return;
32. }
33. //下单
34. $sql="select number from ih_store where goods_id='$goods_id' and sku_id='$sku_id'";
35. $rs=mysql_query($sql,$conn);
36. $row=mysql_fetch_assoc($rs);
37. if($row['number']>0){//库存是否大于0
38. //模拟下单操作
39. $order_sn=build_order_no();
40. $sql="insert into ih_order(order_sn,user_id,goods_id,sku_id,price)
41. values('$order_sn','$user_id','$goods_id','$sku_id','$price')";
42. $order_rs=mysql_query($sql,$conn);
44. //库存减少
45. $sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_id='$sku_id'";
46. $store_rs=mysql_query($sql,$conn);
47. if(mysql_affected_rows()){
48. insertLog('库存减少成功');
49. flock($fp,LOCK_UN);//释放锁
50. }else{
51. insertLog('库存减少失败');
52. }
53. }else{
54. insertLog('库存不够');
55. }
56. 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
1. <?php
2. $store=1000;
3. $redis=new Redis();
4. $result=$redis->connect('127.0.0.1',6379);
5. $res=$redis->llen('goods_store');
6. echo $res;
7. $count=$store-$res;
8. for($i=0;$i<$count;$i++){
9. $redis->lpush('goods_store',1);
10. }
11. echo $redis->llen('goods_store');
12. ?>
复制代码
抢购、描述逻辑
1. <?php
2. $conn=mysql_connect("localhost","root","123456");
3. if(!$conn){
4. echo "connect failed";
5. exit;
6. }
7. mysql_select_db("big",$conn);
8. mysql_query("set names utf8");
10. $price=10;
11. $user_id=1;
12. $goods_id=1;
13. $sku_id=11;
14. $number=1;
16. //生成唯一订单号
17. function build_order_no(){
18. return date('ymd').substr(implode(NULL, array_map('ord', str_split(substr(uniqid(), 7, 13), 1))), 0, 8);
19. }
20. //记录日志
21. function insertLog($event,$type=0){
22. global $conn;
23. $sql="insert into ih_log(event,type)
24. values('$event','$type')";
25. mysql_query($sql,$conn);
26. }
28. //模拟下单操作
29. //下单前判断redis队列库存量
30. $redis=new Redis();
31. $result=$redis->connect('127.0.0.1',6379);
32. $count=$redis->lpop('goods_store');
33. if(!$count){
34. insertLog('error:no store redis');
35. return;
36. }
38. //生成订单
39. $order_sn=build_order_no();
40. $sql="insert into ih_order(order_sn,user_id,goods_id,sku_id,price)
41. values('$order_sn','$user_id','$goods_id','$sku_id','$price')";
42. $order_rs=mysql_query($sql,$conn);
44. //库存减少
45. $sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_id='$sku_id'";
46. $store_rs=mysql_query($sql,$conn);
47. if(mysql_affected_rows()){
48. insertLog('库存减少成功');
49. }else{
50. insertLog('库存减少失败');
51. }
复制代码
模拟5000高并发测试
webbench -c 5000 -t 60 http://192.168.1.198/big/index.php
ab -r -n 6000 -c 5000 http://192.168.1.198/big/index.php
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。
测试数据表
1. --
2. -- 数据库: `big`
3. --
5. -- --------------------------------------------------------
7. --
8. -- 表的结构 `ih_goods`
9. --
12. CREATE TABLE IF NOT EXISTS `ih_goods` (
13. `goods_id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
14. `cat_id` int(11) NOT NULL,
15. `goods_name` varchar(255) NOT NULL,
16. PRIMARY KEY (`goods_id`)
17. ) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8 AUTO_INCREMENT=2 ;
20. --
21. -- 转存表中的数据 `ih_goods`
22. --
25. INSERT INTO `ih_goods` (`goods_id`, `cat_id`, `goods_name`) VALUES
26. (1, 0, '小米手机');
28. -- --------------------------------------------------------
30. --
31. -- 表的结构 `ih_log`
32. --
34. CREATE TABLE IF NOT EXISTS `ih_log` (
35. `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
36. `event` varchar(255) NOT NULL,
37. `type` tinyint(4) NOT NULL DEFAULT '0',
38. `addtime` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
39. PRIMARY KEY (`id`)
40. ) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8 AUTO_INCREMENT=1 ;
42. --
43. -- 转存表中的数据 `ih_log`
44. --
47. -- --------------------------------------------------------
49. --
50. -- 表的结构 `ih_order`
51. --
53. CREATE TABLE IF NOT EXISTS `ih_order` (
54. `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
55. `order_sn` char(32) NOT NULL,
56. `user_id` int(11) NOT NULL,
57. `status` int(11) NOT NULL DEFAULT '0',
58. `goods_id` int(11) NOT NULL DEFAULT '0',
59. `sku_id` int(11) NOT NULL DEFAULT '0',
60. `price` float NOT NULL,
61. `addtime` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
62. PRIMARY KEY (`id`)
63. ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='订单表' AUTO_INCREMENT=1 ;
65. --
66. -- 转存表中的数据 `ih_order`
67. --
70. -- --------------------------------------------------------
72. --
73. -- 表的结构 `ih_store`
74. --
76. CREATE TABLE IF NOT EXISTS `ih_store` (
77. `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
78. `goods_id` int(11) NOT NULL,
79. `sku_id` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0',
80. `number` int(10) NOT NULL DEFAULT '0',
81. `freez` int(11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '虚拟库存',
82. PRIMARY KEY (`id`)
83. ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='库存' AUTO_INCREMENT=2 ;
85. --
86. -- 转存表中的数据 `ih_store`
87. --
89. INSERT INTO `ih_store` (`id`, `goods_id`, `sku_id`, `number`, `freez`) VALUES
90. (1, 1, 11, 500, 0);
复制代码
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