PHP 同時ロックのケース分析

この記事では、PHP の同時ロックの例を紹介します。データはロックされており、一度に 1 人のユーザーのみが操作を許可されます。ロックが必要な場合は、詳細を確認してください。

仕事用プロジェクトでは、データを変更するための PHP の同時アクセスでいくつかの問題が発生し、データ エラーが発生します。次に金融決済ロック問題を分析します。お役に立てれば幸いです。

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 
 * 
 * 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

2つの演算子がある場合（pとm） )、すべて使用ユーザー番号 100 のアカウントを作成し、PC と携帯電話にそれぞれログインします。100 のアカウントの合計残高は 1000 です。p オペレーターは 200 を使い、m オペレーターは 300 を使います。並行処理は以下の通りです。

pOperator:

1. ユーザーの残高 1000 を引き出します。

2. 支払い後の残り800 = 1000 - 200。

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。

2. 支払い後の残り700 = 1000 - 300。

3. 支払い後のアカウント残高は700です。

2 回の支払い後、アカウント残高はまだ 700 です。500 を使用した後、アカウント残高は 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、実際にはロックを実装するには、ファイル実装、SQL 実装、Memcache 実装など、さまざまな方法があります。このシナリオでは、ストラテジ 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
 * 
 * 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 決済システムアプリロック

<!--?php
 
/** 
 * pay.php 
 * 
 * 支付应用锁
 * 
 * Copy right (c) 2016 
 * 
 * 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: pay100

2. ユーザーの残高1000。

3. 支払い後の残り 800 = 1000 - 200。

4. 更新されたアカウント残高は 800 です。

5. ロック解除: pay100
   

m オペレーター:

1. ロック待ち: pay100

2. ロック取得: pay100

3. 残高取得: 800

4. 支払い後の残り 500 = 800～300。

5. 支払い後のアカウント残高は500です。

6. ロック解除: 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。

要約: 上記がこの記事の全内容です。皆様の学習に役立つことを願っています。

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以上がPHP 同時ロックのケース分析の詳細内容です。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。