PHPで同時実行をロックする方法のサンプルコード

CleverCode の作業プロジェクトでは、データを変更するために一部の PHP 同時アクセスが発生し、データがロックされていない場合、データ エラーが発生します。次に、CleverCode は金融支払いロックの問題を分析します。

1 アプリケーションロック機構なし

1.1 金融決済簡易版コード

<?php

/** 
 * pay.php 
 * 
 * 支付没有应用锁
 * 
 * Copy right (c) 2016 http://blog.csdn.net/CleverCode 
 * 
 * modification history: 
 * -------------------- 
 * 2016/9/10, by CleverCode, Create 
 * 
 */  

//用户支付
function pay($userId,$money)
{
    
    if(false == is_int($userId) || false == is_int($money))
    {
        return false;
    }  
    
    //取出总额
    $total = getUserLeftMoney($userId);
    
    //花费大于剩余
    if($money > $total)
    {
        return false;    
    }
    
    //余额
    $left = $total - $money;
    
    //更新余额
    return setUserLeftMoney($userId,$left);

}

//取出用户的余额
function getUserLeftMoney($userId)
{
    if(false == is_int($userId))
    {
        return 0;
    }
    $sql = "select account form user_account where userid = ${userId}";
    
    //$mysql = new mysql();//mysql数据库
    return $mysql->query($sql);
}

//更新用户余额
function setUserLeftMoney($userId,$money)
{
    if(false == is_int($userId) || false == is_int($money))
    {
        return false;
    }        
    
    $sql = "update user_account set account = ${money} where userid = ${userId}";
    
    //$mysql = new mysql();//mysql数据库
    return $mysql->execute($sql);
}

?>

1.2 問題分析

オペレータが2人（pとm）いる場合、両方ともPCとログでそれぞれユーザー番号100のアカウントを使用します同時に携帯電話に入力すると、100 のアカウントの合計残高は 1000、p オペレーターは 200、m オペレーターは 300 を使用します。並行処理は以下の通りです。

p オペレーター:

1 ユーザーの残高 1000 を取り出します。

2 支払い後の残額は 800 = 1000 - 200 です。

3 更新されたアカウント残高は 800 です。

m オペレーター:

1 ユーザーの残高 1000 を引き出します。

支払い後の残り 2 700 = 1000 - 300。

3 支払い後のアカウント残高は 700 です。

2 回の支払いの後、アカウントの残高はまだ 700 です。500 を使用した後、アカウントの残高は 500 になるはずです。この現象の根本原因は、同時実行中に p と m によって同時に取得される残高データが両方とも 1000 であることです。

2 ロックの設計

ロック操作には通常 2 つのステップしかありません。1 つはロックを取得する (getLock)、もう 1 つはロックを解放する (releaseLock) です。ただし、実際には、ファイル実装や Memcache 実装など、ロックを実装する方法は数多くあります。このシナリオでは、戦略モード の使用を検討します。

2.1 クラス図は次のように設計されています

2.2 phpのソースコードは次のように設計されています

LockSystem.php

<?php

/** 
 * LockSystem.php 
 * 
 * php锁机制
 * 
 * Copy right (c) 2016 http://blog.csdn.net/CleverCode 
 * 
 * modification history: 
 * -------------------- 
 * 2016/9/10, by CleverCode, Create 
 * 
 */ 

class LockSystem
{
    const LOCK_TYPE_DB = &#39;SQLLock&#39;;
    const LOCK_TYPE_FILE = &#39;FileLock&#39;;
    const LOCK_TYPE_MEMCACHE = &#39;MemcacheLock&#39;;
    
    private $_lock = null;
    private static $_supportLocks = array(&#39;FileLock&#39;, &#39;SQLLock&#39;, &#39;MemcacheLock&#39;);  
    
    public function construct($type, $options = array()) 
    {
        if(false == empty($type))
        {
            $this->createLock($type, $options);
        }
    }   

    public function createLock($type, $options=array())
    {
        if (false == in_array($type, self::$_supportLocks))
        {
            throw new Exception("not support lock of ${type}");
        }
        $this->_lock = new $type($options);
    }
    
    public function getLock($key, $timeout = ILock::EXPIRE)
    {
        if (false == $this->_lock instanceof ILock)  
        {
            throw new Exception(&#39;false == $this->_lock instanceof ILock&#39;);          
        }  
        $this->_lock->getLock($key, $timeout);   
    }
    
    public function releaseLock($key)
    {
        if (false == $this->_lock instanceof ILock)  
        {
            throw new Exception(&#39;false == $this->_lock instanceof ILock&#39;);          
        }  
        $this->_lock->releaseLock($key);         
    }   
}

interface ILock
{
    const EXPIRE = 5;
    public function getLock($key, $timeout=self::EXPIRE);
    public function releaseLock($key);
}

class FileLock implements ILock
{
    private $_fp;
    private $_single;

    public function construct($options)
    {
        if (isset($options[&#39;path&#39;]) && is_dir($options[&#39;path&#39;]))
        {
            $this->_lockPath = $options[&#39;path&#39;].&#39;/&#39;;
        }
        else
        {
            $this->_lockPath = &#39;/tmp/&#39;;
        }
       
        $this->_single = isset($options[&#39;single&#39;])?$options[&#39;single&#39;]:false;
    }

    public function getLock($key, $timeout=self::EXPIRE)
    {
        $startTime = Timer::getTimeStamp();

        $file = md5(FILE.$key);
        $this->fp = fopen($this->_lockPath.$file.&#39;.lock&#39;, "w+");
        if (true || $this->_single)
        {
            $op = LOCK_EX + LOCK_NB;
        }
        else
        {
            $op = LOCK_EX;
        }
        if (false == flock($this->fp, $op, $a))
        {
            throw new Exception(&#39;failed&#39;);
        }
       
	    return true;
    }

    public function releaseLock($key)
    {
        flock($this->fp, LOCK_UN);
        fclose($this->fp);
    }
}

class SQLLock implements ILock
{
    public function construct($options)
    {
        $this->_db = new mysql(); 
    }

    public function getLock($key, $timeout=self::EXPIRE)
    {       
        $sql = "SELECT GET_LOCK(&#39;".$key."&#39;, &#39;".$timeout."&#39;)";
        $res =  $this->_db->query($sql);
        return $res;
    }

    public function releaseLock($key)
    {
        $sql = "SELECT RELEASE_LOCK(&#39;".$key."&#39;)";
        return $this->_db->query($sql);
    }
}

class MemcacheLock implements ILock
{
    public function construct($options)
    {
        
        $this->memcache = new Memcache();
    }

    public function getLock($key, $timeout=self::EXPIRE)
    {     
        $waitime = 20000;
        $totalWaitime = 0;
        $time = $timeout*1000000;
        while ($totalWaitime < $time && false == $this->memcache->add($key, 1, $timeout)) 
        {
            usleep($waitime);
            $totalWaitime += $waitime;
        }
        if ($totalWaitime >= $time)
            throw new Exception(&#39;can not get lock for waiting &#39;.$timeout.&#39;s.&#39;);

    }

    public function releaseLock($key)
    {
        $this->memcache->delete($key);
    }
}

3 アプリケーションロックの仕組み

3.1 決済システムのアプリケーションロック

<?php

/** 
 * pay.php 
 * 
 * 支付应用锁
 * 
 * Copy right (c) 2016 http://blog.csdn.net/CleverCode 
 * 
 * modification history: 
 * -------------------- 
 * 2016/9/10, by CleverCode, Create 
 * 
 */  

//用户支付
function pay($userId,$money)
{
    
    if(false == is_int($userId) || false == is_int($money))
    {
        return false;
    }  
    
    try
    {
        //创建锁(推荐使用MemcacheLock)
        $lockSystem = new LockSystem(LockSystem::LOCK_TYPE_MEMCACHE);             
        
        //获取锁
        $lockKey = &#39;pay&#39;.$userId;
        $lockSystem->getLock($lockKey,8);
        
        //取出总额
        $total = getUserLeftMoney($userId);
        
        //花费大于剩余
        if($money > $total)
        {
            $ret = false;    
        }
        else
        { 
            //余额
            $left = $total - $money;
            
            //更新余额
            $ret = setUserLeftMoney($userId,$left);
        }
        
        //释放锁
        $lockSystem->releaseLock($lockKey); 
    }
    catch (Exception $e)
    {
        //释放锁
        $lockSystem->releaseLock($lockKey);     
    }

}

//取出用户的余额
function getUserLeftMoney($userId)
{
    if(false == is_int($userId))
    {
        return 0;
    }
    $sql = "select account form user_account where userid = ${userId}";
    
    //$mysql = new mysql();//mysql数据库
    return $mysql->query($sql);
}

//更新用户余额
function setUserLeftMoney($userId,$money)
{
    if(false == is_int($userId) || false == is_int($money))
    {
        return false;
    }        
    
    $sql = "update user_account set account = ${money} where userid = ${userId}";
    
    //$mysql = new mysql();//mysql数据库
    return $mysql->execute($sql);
}

?>

3.2 ロック分析

p オペレーター:

1 ロックを取得します: pay100

2 ユーザーの残高 1000 を引き出します。

3 支払い後の残額は 800 = 1000 - 200 となります。

4 更新されたアカウント残高は 800 です。

5 ロックの解除: pay100

オペレーター:

1 ロックを待つ: pay100

2 ロックの取得: pay100

3 残高の取得: 800

4 支払い後の残りの 500 = 800 - 300。

5 支払い後のアカウント残高は 500 です。

6 ロックを解除します: pay100

2 回の支払い後の残高は 500 です。同時実行によって引き起こされるクリティカルセクションのリソースへのアクセス問題を完全に解決します。

以上がPHPで同時実行をロックする方法のサンプルコードの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。