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PHP 并發場景的幾種解決方案

文章TAG:PHP 并發場景
時間:2019-06-15來源/作者:xiyanghui 編輯:源碼庫 文章熱度:

在秒殺,搶購等并發場景下,可能會出現超賣的現象,在PHP語言中并沒有原生提供并發的解決方案,因此就需要借助其他方式來實現并發控制。

列出常見的解決方案有:

  • 使用隊列,額外起一個進程處理隊列,并發請求都放到隊列中,由額外進程串行處理,并發問題就不存在了,但是要額外進程支持以及處理延遲嚴重,本文不先不討論這種方法。
  • 利用數據庫事務特征,做原子更新,此方法需要依賴數據庫的事務特性。
  • 借助文件排他鎖,在處理下單請求的時候,用flock鎖定一個文件,成功拿到鎖的才能處理訂單。

一、利用 Redis 事務特征

redis 事務是原子操作,可以保證訂單處理的過程中數據沒有被其它并發的進程修改。

示例代碼:

<?php
$http = new swoole_http_server("0.0.0.0", 9509);  // 監聽 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);  // 模擬唯一用戶ID
  $redis = new Redis();
  $redis->connect('127.0.0.1', 6379);  // 連接 redis

  $redis->watch('rest_count'); // 監測 rest_count 是否被其它的進程更改

  $rest_count = intval($redis->get("rest_count")); // 模擬唯一訂單ID
  if($rest_count > 0){
    $value = "{$rest_count}-{$uniqid}"; // 表示當前訂單,被當前用戶搶到了

    // do something ... 主要是模擬用戶搶到單后可能要進行的一些密集運算
    $rand = rand(100, 1000000);
    $sum=0;
    for ($i=0;$i<$rand;$i++){ $sum+=$i; }

   // redis 事務
    $redis->multi();
    $redis->lPush('uniqids', $value);
    $redis->decr('rest_count');
    $replies = $redis->exec(); // 執行以上 redis 事務

   // 如果 rest_count 的值被其它的并發進程更改了,以上事務將回滾
    if(!$replies){
      echo "訂單 {$value} 回滾".PHP_EOL;
    }
  }
  $redis->unwatch();
});

$http->start();

使用 ab 測試

$ ab -t 20 -c 10 http://192.168.1.104:9509/

二、利用文件排他鎖(阻塞模式)

阻塞模式下,如果進程在獲取文件排他鎖時,其它進程正在占用鎖的話,此進程會掛起等待其它進程釋放鎖后,并自己獲取到鎖后,再往下執行。

示例代碼:

<?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, 要取得獨占鎖定(寫入的程序)
  if(flock($fp,LOCK_EX))  //鎖定當前指針
  {
   // 成功取得鎖后,放心處理訂單
    $rest_count = intval($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');
    }

   // 訂單處理完成后,再釋放鎖
    flock($fp,LOCK_UN);
  }
  fclose($fp);

});

$http->start();

使用 ab 測試

$ ab -t 20 -c 10 http://192.168.1.104:9510/

三、利用文件排他鎖(非阻塞模式)

非阻塞模式下,如果進程在獲取文件排他鎖時,其它進程正在占用鎖的話,此進程會馬上判斷獲取鎖失敗,并且繼續往下執行。

示例代碼:

<?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() 在鎖定時堵塞,則給 lock 加上 LOCK_NB
  if(flock($fp,LOCK_EX | LOCK_NB))  //鎖定當前指針
  {
   // 成功取得鎖后,放心處理訂單
    $rest_count = intval($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');
    }

   // 訂單處理完成后,再釋放鎖
    flock($fp,LOCK_UN);
  } else {
   // 如果獲取鎖失敗,馬上進入這里執行
    echo "{$uniqid} - 系統繁忙,請稍后再試".PHP_EOL;
  }
  fclose($fp);

});

$http->start();

使用 ab 測試

$ ab -t 20 -c 10 http://192.168.1.104:9511/

最后給出三種處理方式的測試結果比較

redis 事務方式:

......
Concurrency Level:   10
Time taken for tests:  20.005 seconds
Complete requests:   17537
Failed requests:    0
Total transferred:   2578380 bytes
HTML transferred:    0 bytes
Requests 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
......

文件排他鎖(阻塞模式):

......
Concurrency Level:   10
Time taken for tests:  20.003 seconds
Complete requests:   8205
Failed requests:    0
Total transferred:   1206282 bytes
HTML transferred:    0 bytes
Requests 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
......

文件排他鎖(非阻塞模式):

......
Concurrency Level:   10
Time taken for tests:  20.002 seconds
Complete requests:   8616
Failed requests:    0
Total transferred:   1266846 bytes
HTML transferred:    0 bytes
Requests 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
......

經測試結果對比,redis 事務方式優于文件排他鎖方式,而文件排他鎖方式中,非阻塞模式優于阻塞模式。

以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支持ASPKU源碼庫。


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