php处理抢购类功能的高并发请求

本文以抢购、秒杀为例。介绍如何在高并发状况下确保数据正确。 
在高并发请求下容易参数两个问题 
1.数据出错，导致产品超卖。 
2.频繁操作数据库，导致性能下降。
测试环境
Windows7 
apache2.4.9 
php5.5.12 
php框架 yii2.0 
工具 apache bench （apache自带高并发请求工具）。
通常处理方法
从控制器可以看出代码思路。先查询商品库存。如果库存大于0 ，则库存减少1，同时生产订单，录入抢购者数据。
// 常规代码处理高并发
  public function actionNormal(){
    // 查询库存
    $stock = Goods::find()->select('stock')->where(['goods_id'=>100001])->asArray()->one();
    // 判断该商品是否还有库存
    if ($stock['stock']>0) {
      // 库存减一
      Goods::updateAllCounters(['stock' => -1],['goods_id'=>100001]);

      // 生产订单（另外功能，暂且随机赋值）
      $order = $this->build_order();

      // 秒杀信息入库
      $model = new Highly();
      $model->order_id = $order;
      $model->goods_name = '秒杀商品';
      $model->buy_time = date('Y-m-d H:i:s',time());
      $model->mircrotime = microtime(true);
      if($model->save()===false){
        echo '未能成功抢购！';
      }else{
        echo '恭喜你，订单<b>'.$order.'</b>抢购成功';
      }

    }else{
      echo '已被抢购一空！';
    }
  }
将商品库存设置为20后，通过ab 配置200的并发请求。
ab -n 200 -c 200 http//localhost/highly/normal
执行结果发现库存变成了负值，商品超卖了。 
原因比较简单，在高并发请求下。在生产订单，减少库存之前，会优先查询到库存结果。
优化一：修改库存数据类型
第一种优化方法，从数据库入手。既然查询到的结果不准确，那我就在库存减少上做手脚。将库存的数据类型改成无符号（不能有负值）。 
代码还是跟上面差不多，只是在库存减1的地方做了个判断。避免报错。
public function actionNormal(){
    // 查询库存
    $stock = Goods::find()->select('stock')->where(['goods_id'=>100001])->asArray()->one();
    // 判断该商品是否还有库存
    if ($stock['stock']>0) {
      // 库存减一
      if(Goods::updateAllCounters(['stock' => -1],['goods_id'=>100001])===false){
        echo "已被抢购一空!";
        return false;
      }

      // 生产订单（另外功能，暂且随机赋值）
      $order = $this->build_order();

      // 秒杀信息入库
      $model = new Highly();
      $model->order_id = $order;
      $model->goods_name = '秒杀商品';
      $model->buy_time = date('Y-m-d H:i:s',time());
      $model->mircrotime = microtime(true);
      if($model->save()===false){
        echo '未能成功抢购！';
      }else{
        echo '恭喜你，订单<b>'.$order.'</b>抢购成功';
      }

    }else{
      echo '已被抢购一空！';
    }
  }
这一次同样200的并发，执行结果发现。数据正确，并不会出现超卖的情况。 
思路其实也比较简单。因为库存不能为负值，当库存等于0时，如果还有值传进来，则会报错。请求被终止。
这种优化方式，虽然避免了商品超卖的情况。但是在另一方面，请求仍然会对数据库造成压力。如果多个功能使用此数据库，会造成性能下降厉害。
优化二：redis
利用 redis list类型的pop的原子性。在操作数据库前，做一个验证。当商品卖完后，就不允许再继续进行数据库操作。

// redis list 高并发测试
  public function actionRedis(){
    $redis = \Yii::$app->redis;
    // $redis->lpush('mytest',1);
    $order = $this->build_order();
    // echo $order;die;
    // echo $redis->llen('mytest');
    $reg = $redis->lpop('mytest');
    if (!$reg) {
      echo "笨蛋！已经被抢光啦！";
      return false;
    }
    $redis->close();
    $model = new Highly();
    $model->order_id = $order;
    $model->goods_name = '秒杀商品';
    $model->buy_time = date('Y-m-d H:i:s',time());
    $model->mircrotime = microtime(true);

    if($model->save()===false){
      echo '未能成功抢购！';
    }else{
      echo '恭喜你，订单<b>'.$order.'</b>抢购成功';
    }
  }
  // 给redis添加商品
  public function actionInsertgoods(){
    $count = yii::$app->request->get('count',0);
    if (empty($count)) {
      echo '大兄弟，你还没告诉我需要上架多少商品呢!';
      return false;
    }
    $redis = \Yii::$app->redis;
    for ($i=0; $i < $count; $i++) { 
      $redis->lpush('mytest',1);
    }
    echo '成功添加了'.$redis->llen('mytest').'件商品。';
    $redis->close();

  }
这点的代码，我写了两个方法。第一个方法是秒杀的代码，第二个方法是给秒杀的商品设置数量。为了方便测试，我这里处理的比较简单。
通过测试，数据库生产的订单数量正常，并没有出现问题。而又避免了请求数据库造成性能下降的问题。同时内存数据库redis查询的速度要比mysql快很多。