PHP使用互斥锁确保代码的线程安全的操作示例

发布:smiling　来源: PHP粉丝网　添加日期：2025-11-16 16:42:44　浏览: 评论：0　

在多线程和高并发的环境下,我们经常会遇到需要确保代码段互斥执行的场景,比如,在电商平台中,当多个用户同时购买同一件商品时,如何确保库存的扣减是线程安全的,今天,我们将一起探讨这个问题,并介绍一个名为 wise-locksmith 的 PHP 互斥锁库。

代码的线程安全

在没有互斥机制的情况下，多个进程或线程可能会同时修改同一个资源，导致数据不一致的问题。例如，在一个简单的库存扣减操作中：

// 假设库存为 10

$stock= 10;

// 多个请求同时到达，每个请求都扣减库存

for($i= 0; $i< 20; $i++) {

$stock--;

}

// 最终库存可能不是我们预期的 0，而是负数

这种情况在实际开发中是不可接受的。那么，我们如何确保在 PHP 中实现代码的互斥执行呢？

wise-locksmith 库介绍

wise-locksmith 是一个 PHP 互斥锁库，它提供了多种锁机制来帮助我们解决线程安全问题。并且这个库不局限于任何框架，也就是说只要是在 PHP 环境中，都可以使用。

下面，我们将详细介绍这个库的安装、特性、基本与高级功能，并结合实际应用场景展示其在项目中的使用。来，继续往下看吧～

安装

首先，我们通过 Composer 快速安装 wise-locksmith：

composer require pudongping/wise-locksmith

特性

wise-locksmith 提供了多种锁机制，以适应不同的应用场景：

文件锁（flock）：适用于单服务器环境。

分布式锁（redisLock）：适用于需要跨多个服务器或实例的分布式环境。

红锁（redLock）：适用于 Redis 集群环境，提供更高的可靠性。

协程级别的互斥锁（channelLock）：适用于 Swoole 协程环境。

基本功能

文件锁（flock）

文件锁没有任何依赖。可通过可选的第 3 个参数参数设置锁的超时时间，单位：秒。（支持浮点型，比如 1.5 表示 1500ms 也就是最多会等待 1500ms，如果没有抢占到锁，那么则主动放弃抢锁，同时会抛出 Pudongping\WiseLocksmith\Exception\TimeoutException 异常）设置成 Pudongping\WiseLocksmith\Lock\File\Flock::INFINITE_TIMEOUT 时，表示永不过期，则当前一直会阻塞式抢占锁，直到抢占到锁为止。默认值为：Pudongping\WiseLocksmith\Lock\File\Flock::INFINITE_TIMEOUT。

文件锁是最简单的一种锁，适用于单服务器环境。它通过锁定一个文件来实现互斥。以下是一个简单的文件锁示例：

<?php

require'vendor/autoload.php';

usePudongping\WiseLocksmith\Locker;

$path= tempnam(sys_get_temp_dir(), 'wise-locksmith-flock-');

$fileHandler= fopen($path, 'r+');

$locker= newLocker();

try{

$locker->flock($fileHandler, function() use($stock) {

// 这里写你想保护的代码

$stock--;

// 确保操作的原子性

});

} catch(\Exception $e) {

// 处理异常

}

fclose($fileHandler);

unlink($path);

分布式锁（redisLock）

需要依赖 redis 扩展。可通过可选的第 3 个参数设置锁的超时时间，单位：秒。（支持浮点型，比如 1.5 表示 1500ms 也就是最多会等待 1500ms，如果没有抢占到锁，那么则主动放弃抢锁，同时会抛出 Pudongping\WiseLocksmith\Exception\TimeoutException 异常）默认值为：5。第 4 个参数为当前锁的具有唯一性的值，除非有特殊情况下需要设置，一般不需要设置。

在分布式系统中，我们经常需要确保跨多个服务器的操作是互斥的。redisLock 提供了这样的功能：

<?php

$redis= new\Redis();

$redis->connect('127.0.0.1', 6379);

$locker= newLocker();

try{

$locker->redisLock($redis, 'redisLock', function() use($stock) {

// 这里写你想保护的代码

$stock--;

// 确保操作的原子性

});

} catch(\Exception $e) {

// 处理异常

}

高级功能

红锁（redLock）

redLock 锁所需要设置的参数和 redisLock 锁除了第一个参数有区别以外，其他几个参数完全一致。redLock 锁是 redisLock 锁的集群实现。

红锁是分布式锁的一种高级实现，它在 Redis 集群环境中提供更高的可靠性：

<?php

$redisInstances= [

['host'=> '127.0.0.1', 'port'=> 6379],

// 其他 Redis 实例...

];

$redis= array_map(function($v) {

$redis= new\Redis();

$redis->connect($v['host'], $v['port']);

return$redis;

}, $redisInstances);

$locker= newLocker();

try{

$locker->redLock($redis, 'redLock', function() use($stock) {

// 这里写你想保护的代码

$stock--;

// 确保操作的原子性

});

} catch(\Exception $e) {

// 处理异常

}

协程级别的互斥锁（channelLock）

使用此锁时，需要安装 swoole 扩展。且版本必须大于等于 4.5。可通过可选的第 3 个参数设置锁的超时时间，单位：秒。（支持浮点型，比如 1.5 表示 1500ms 也就是最多会等待 1500ms，如果没有抢占到锁，那么则主动放弃抢锁，同时直接返回 false 表示没有抢占到锁）设置成 -1 时，表示永不过期，则当前一直会阻塞式抢占锁，直到抢占到锁为止。默认值为：-1。

在 Swoole 协程环境中，channelLock 提供了协程级别的互斥锁：

<?php

$locker= newLocker();

try{

$locker->channelLock('channelLock', function() use($stock) {

// 这里写你想保护的代码

$stock--;

// 确保操作的原子性

});

} catch(\Exception $e) {

// 处理异常

}

实际应用场景

假设我们有一个高并发的电商平台，需要在用户下单时扣减库存。使用 wise-locksmith 库，我们可以确保在任何时候只有一个请求能够修改库存，从而避免超卖的问题。以下是如何在实际项目中使用 wise-locksmith 来实现库存扣减的互斥操作：

<?php

// 假设我们有一个全局的 Redis 连接实例

$redis= new\Redis();

$redis->connect('127.0.0.1', 6379);

// 库存扣减操作

functiondecreaseStock($productId, $quantity) {

$locker= newLocker();

try{

$locker->redisLock($redis, "stock_lock_{$productId}", function() use($productId, $quantity) {

// 这里写你想保护的代码

// 假设我们从数据库中获取当前库存

$stock= getStockFromDatabase($productId);

if($stock>= $quantity) {

// 更新库存

updateStockInDatabase($productId, $stock- $quantity);

}

});

} catch(\Exception $e) {

// 处理异常

}

}

// 调用扣减库存函数

decreaseStock(123, 1);