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  • php结合redis实现高并发下的抢购、秒杀功能的实例

    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

     
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    <?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

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    //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

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    <?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

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    <?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

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    <?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

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    <?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

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    -- 数据库: `big`
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    -- --------------------------------------------------------
     
    --
    -- 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);
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