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PHP 并发场景的 3 种解决方案

发布:smiling 来源: PHP粉丝网  添加日期:2022-06-15 08:08:46 浏览: 评论:0 

在秒杀,抢购等并发场景下,可能会出现超卖的现象,在 PHP 语言中并没有原生提供并发的解决方案,因此就需要借助其他方式来实现并发控制。

列出常见的解决方案有:

使用队列,额外起一个进程处理队列,并发请求都放到队列中,由额外进程串行处理,并发问题就不存在了,但是要额外进程支持以及处理延迟严重,本文不先不讨论这种方法。

利用数据库事务特征,做原子更新,此方法需要依赖数据库的事务特性。

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,成功拿到锁的才能处理订单。

一、利用 Redis 事务特征

redis 事务是原子操作,可以保证订单处理的过程中数据没有被其它并发的进程修改。

示例代码:

  1. <?php 
  2.  
  3. $http = new swoole_http_server("0.0.0.0", 9509);   // 监听 9509 
  4.  
  5. $http->set(array
  6.  
  7.     'reactor_num' => 2,  //reactor thread num 
  8.  
  9.     'worker_num' => 4    //worker process num 
  10.  
  11. )); 
  12.  
  13. $http->on('request'function (swoole_http_request $request, swoole_http_response $response) { 
  14.  
  15.     $uniqid = uniqid('uid-', TRUE);    // 模拟唯一用户ID 
  16.  
  17.     $redis = new Redis(); 
  18.  
  19.     $redis->connect('127.0.0.1', 6379);    // 连接 redis 
  20.  
  21.     $redis->watch('rest_count');  // 监测 rest_count 是否被其它的进程更改 
  22.  
  23.     $rest_count = intval($redis->get("rest_count"));  // 模拟唯一订单ID 
  24.  
  25.     if ($rest_count > 0){ 
  26.  
  27.         $value = "{$rest_count}-{$uniqid}";  // 表示当前订单,被当前用户抢到了 
  28.  
  29.         // do something ... 主要是模拟用户抢到单后可能要进行的一些密集运算 
  30.  
  31.         $rand  = rand(100, 1000000); 
  32.  
  33.         $sum = 0; 
  34.  
  35.         for ($i = 0; $i < $rand$i++) {$sum += $i;} 
  36.  
  37.       // redis 事务 
  38.  
  39.         $redis->multi(); 
  40.  
  41.         $redis->lPush('uniqids'$value); 
  42.  
  43.         $redis->decr('rest_count'); 
  44.  
  45.         $replies = $redis->exec();  // 执行以上 redis 事务 
  46.  
  47.       // 如果 rest_count 的值被其它的并发进程更改了,以上事务将回滚 
  48.  
  49.         if (!$replies) { 
  50.  
  51.             echo "订单 {$value} 回滚" . PHP_EOL; 
  52.  
  53.         } 
  54.  
  55.     } 
  56.  
  57.     $redis->unwatch(); 
  58.  
  59. }); 
  60.  
  61. $http->start(); 

使用 ab 测试

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

二、利用文件排他锁 (阻塞模式)

阻塞模式下,如果进程在获取文件排他锁时,其它进程正在占用锁的话,此进程会挂起等待其它进程释放锁后,并自己获取到锁后,再往下执行。

示例代码:

  1. <?php 
  2.  
  3. $http = new swoole_http_server("0.0.0.0", 9510); 
  4.  
  5. $http->set(array
  6.  
  7.     'reactor_num' => 2,  //reactor thread num 
  8.  
  9.     'worker_num' => 4    //worker process num 
  10.  
  11. )); 
  12.  
  13. $http->on('request'function (swoole_http_request $request, swoole_http_response $response) { 
  14.  
  15.     $uniqid = uniqid('uid-', TRUE); 
  16.  
  17.     $redis = new Redis(); 
  18.  
  19.     $redis->connect('127.0.0.1', 6379); 
  20.  
  21.     $fp = fopen("lock.txt""w+"); 
  22.  
  23.     // 阻塞(等待)模式, 要取得独占锁定(写入的程序) 
  24.  
  25.     if (flock($fp,LOCK_EX)) {  //锁定当前指针 
  26.  
  27.       // 成功取得锁后,放心处理订单 
  28.  
  29.         $rest_count = intval($redis->get("rest_count")); 
  30.  
  31.         $value = "{$rest_count}-{$uniqid}"
  32.  
  33.         if ($rest_count > 0) { 
  34.  
  35.             // do something ... 
  36.  
  37.             $rand = rand(100, 1000000); 
  38.  
  39.             $sum = 0; 
  40.  
  41.             for ($i = 0; $i < $rand$i++) {$sum += $i;} 
  42.  
  43.             $redis->lPush('uniqids'$value); 
  44.  
  45.             $redis->decr('rest_count'); 
  46.  
  47.         } 
  48.  
  49.       // 订单处理完成后,再释放锁 
  50.  
  51.         flock($fp, LOCK_UN); 
  52.  
  53.     } 
  54.  
  55.     fclose($fp); 
  56.  
  57. }); 
  58.  
  59. $http->start();

使用 ab 测试

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

三、利用文件排他锁 (非阻塞模式)

非阻塞模式下,如果进程在获取文件排他锁时,其它进程正在占用锁的话,此进程会马上判断获取锁失败,并且继续往下执行。\

示例代码:

  1. <?php 
  2.  
  3. $http = new swoole_http_server("0.0.0.0", 9511); 
  4.  
  5. $http->set(array
  6.  
  7.     'reactor_num' => 2,  //reactor thread num 
  8.  
  9.     'worker_num' => 4    //worker process num 
  10.  
  11. )); 
  12.  
  13. $http->on('request'function (swoole_http_request $request, swoole_http_response $response) { 
  14.  
  15.     $uniqid = uniqid('uid-', TRUE); 
  16.  
  17.     $redis = new Redis(); 
  18.  
  19.     $redis->connect('127.0.0.1', 6379); 
  20.  
  21.     $fp = fopen("lock.txt""w+"); 
  22.  
  23.     // 非阻塞模式, 如果不希望 flock() 在锁定时堵塞,则给 lock 加上 LOCK_NB 
  24.  
  25.     if(flock($fp,LOCK_EX | LOCK_NB))   //锁定当前指针 
  26.  
  27.     { 
  28.  
  29.       // 成功取得锁后,放心处理订单 
  30.  
  31.         $rest_count = intval($redis->get("rest_count")); 
  32.  
  33.         $value = "{$rest_count}-{$uniqid}"
  34.  
  35.         if($rest_count > 0){ 
  36.  
  37.             // do something ... 
  38.  
  39.             $rand  = rand(100, 1000000); 
  40.  
  41.             $sum=0; 
  42.  
  43.             for ($i=0;$i<$rand;$i++){ $sum+=$i; } 
  44.  
  45.             $redis->lPush('uniqids'$value); 
  46.  
  47.             $redis->decr('rest_count'); 
  48.  
  49.         } 
  50.  
  51.       // 订单处理完成后,再释放锁 
  52.  
  53.         flock($fp,LOCK_UN); 
  54.  
  55.     } else { 
  56.  
  57.       // 如果获取锁失败,马上进入这里执行 
  58.  
  59.         echo "{$uniqid} - 系统繁忙,请稍后再试".PHP_EOL; 
  60.  
  61.     } 
  62.  
  63.     fclose($fp); 
  64.  
  65. }); 
  66.  
  67. $http->start(); 

使用 ab 测试

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

最后给出三种处理方式的测试结果比较

redis 事务方式:

  1. ...... 
  2.  
  3. Concurrency Level:      10 
  4.  
  5. Time taken for tests:   20.005 seconds 
  6.  
  7. Complete requests:      17537 
  8.  
  9. Failed requests:        0 
  10.  
  11. Total transferred:      2578380 bytes 
  12.  
  13. HTML transferred:       0 bytes 
  14.  
  15. Requests per second:    876.62 [#/sec] (mean) 
  16.  
  17. Time per request:       11.407 [ms] (mean) 
  18.  
  19. Time per request:       1.141 [ms] (mean, across all concurrent requests) 
  20.  
  21. Transfer rate:          125.86 [Kbytes/sec] received 
  22.  
  23. ...... 

文件排他锁(阻塞模式):

  1. ...... 
  2.  
  3. Concurrency Level:      10 
  4.  
  5. Time taken for tests:   20.003 seconds 
  6.  
  7. Complete requests:      8205 
  8.  
  9. Failed requests:        0 
  10.  
  11. Total transferred:      1206282 bytes 
  12.  
  13. HTML transferred:       0 bytes 
  14.  
  15. Requests per second:    410.19 [#/sec] (mean) 
  16.  
  17. Time per request:       24.379 [ms] (mean) 
  18.  
  19. Time per request:       2.438 [ms] (mean, across all concurrent requests) 
  20.  
  21. Transfer rate:          58.89 [Kbytes/sec] received 
  22.  
  23. ...... 

文件排他锁(非阻塞模式):

  1. ...... 
  2.  
  3. Concurrency Level:      10 
  4.  
  5. Time taken for tests:   20.002 seconds 
  6.  
  7. Complete requests:      8616 
  8.  
  9. Failed requests:        0 
  10.  
  11. Total transferred:      1266846 bytes 
  12.  
  13. HTML transferred:       0 bytes 
  14.  
  15. Requests per second:    430.77 [#/sec] (mean) 
  16.  
  17. Time per request:       23.214 [ms] (mean) 
  18.  
  19. Time per request:       2.321 [ms] (mean, across all concurrent requests) 
  20.  
  21. Transfer rate:          61.85 [Kbytes/sec] received 
  22.  
  23. ...... 

经测试结果对比,redis 事务方式优于文件排他锁方式,而文件排他锁方式中,非阻塞模式优于阻塞模式。

Tags: PHP并发场景

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