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  • PHP开发中多种方案实现高并发下的抢购、秒杀功能

    抢购、秒杀是如今很常见的一个应用场景,主要需要解决的问题有两个:

    1 高并发对数据库产生的压力

    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,例如使用Redis。

    重点在于第二个问题.

    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

    正确的实现功能流程:

    基于redis队列流程:
    1. 管理员根据goods表中的库存,创建redis商品库存队列
    2. 客户端访问秒杀API
    3. web服务器先从redis的商品库存队列中查询剩余库存重点内容
    4. redis队列中有剩余,则在mysql中创建订单,去库存,抢购成功
    5. redis队列中没有剩余,则提示库存不足,抢购失败重点内容
    基于mysql事务和排它锁工作流程:
    1:开启事务
    2:查询库存,并显示的设置写锁(排他锁):SELECT * FROM goods WHERE id = 1 FOR UPDATE
    3:生成订单
    4:去库存,隐示的设置写锁(排他锁):UPDATE goods SET counts = counts – 1 WHERE id = 1
    5:commit,释放锁
    注意:第二步可以设置共享锁,不然有可能会造成死锁。

    <?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');  
    }  
    ?>

    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");  
    }  
    ?>

    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);

    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');  
    ?>  

    抢购逻辑描述

    <?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  
    //下单前判断redis队列库存量  
    $redis=new Redis();  
    $result=$redis->connect('127.0.0.1',6379);  
    $count=$redis->lpop('goods_store');  
    if(!$count){  
        insertLog('error:no store redis');  
        return;  
    }  
      
    //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');  
    }else{    
        insertLog('库存减少失败');  
    }

    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

    --  
    -- 数据库: `big`  
    --  
      
    -- --------------------------------------------------------  
      
    --  
    -- 表的结构 `ih_goods`  
    --  
    CREATE TABLE IF NOT EXISTS `ih_goods` (  
      `goods_id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,  
      `cat_id` int(11) NOT NULL,  
      `goods_name` varchar(255) NOT NULL,  
      PRIMARY KEY (`goods_id`)  
    ) ENGINE=MyISAM  DEFAULT CHARSET=utf8 AUTO_INCREMENT=2 ;  
        
    --  
    -- 转存表中的数据 `ih_goods`  
    --  
    INSERT INTO `ih_goods` (`goods_id`, `cat_id`, `goods_name`) VALUES  
    (1, 0, '小米手机');  
      
    -- --------------------------------------------------------  
      
    --  
    -- 表的结构 `ih_log`  
    --  
    CREATE TABLE IF NOT EXISTS `ih_log` (  
      `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,  
      `event` varchar(255) NOT NULL,  
      `type` tinyint(4) NOT NULL DEFAULT '0',  
      `addtime` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,  
      PRIMARY KEY (`id`)  
    ) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8 AUTO_INCREMENT=1 ;  
      
    --  
    -- 转存表中的数据 `ih_log`  
    --  
      
      
    -- --------------------------------------------------------  
      
    --  
    -- 表的结构 `ih_order`  
    --   
    CREATE TABLE IF NOT EXISTS `ih_order` (  
      `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,  
      `order_sn` char(32) NOT NULL,  
      `user_id` int(11) NOT NULL,  
      `status` int(11) NOT NULL DEFAULT '0',  
      `goods_id` int(11) NOT NULL DEFAULT '0',  
      `sku_id` int(11) NOT NULL DEFAULT '0',  
      `price` float NOT NULL,  
      `addtime` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,  
      PRIMARY KEY (`id`)  
    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='订单表' AUTO_INCREMENT=1 ;  
      
    --  
    -- 转存表中的数据 `ih_order`  
    --  
      
      
    -- --------------------------------------------------------  
      
    --  
    -- 表的结构 `ih_store`  
    --  
      
    CREATE TABLE IF NOT EXISTS `ih_store` (  
      `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,  
      `goods_id` int(11) NOT NULL,  
      `sku_id` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0',  
      `number` int(10) NOT NULL DEFAULT '0',  
      `freez` int(11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '虚拟库存',  
      PRIMARY KEY (`id`)  
    ) ENGINE=InnoDB  DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='库存' AUTO_INCREMENT=2 ;  
      
    --  
    -- 转存表中的数据 `ih_store`  
    --  
      
    INSERT INTO `ih_store` (`id`, `goods_id`, `sku_id`, `number`, `freez`) VALUES  
    (1, 1, 11, 500, 0);

    本文摘自CSDN!~

    同时您也可以参考本博客中:http://www.cnblogs.com/wt645631686/p/6868177.html,http://www.cnblogs.com/wt645631686/p/6868843.html,会有详细说明和测试。

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    tcpdump cksum incorrect
    gdb attach + tcp fin + ack
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/wt645631686/p/6869091.html
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