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php如何將並發加鎖的範例程式碼

黄舟

Jul 17, 2017 pm 03:50 PM

php程式碼範例

CleverCode在工作項目中，會遇到一些php並發存取去修改一個資料問題，如果這個資料不加鎖，就會造成資料的錯誤。下面CleverCode將分析一個財務支付鎖的問題。

1 沒有應用鎖定機制

1.1 財務支付簡化版本代碼

<?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

#如果有兩個操作人(p和m)，都用用戶編號100帳戶,分別在pc和手機端同時登陸，100帳戶總餘額有1000，p操作人花200，m操作人花300。並發過程如下。

p操作人：

1 取出使用者的餘額1000。

2 付款後剩餘 800 = 1000 - 200。

3 更新後帳戶餘額800。

m操作員：

1 取出使用者餘額1000。

2 付款後剩餘700 = 1000 - 300。

3 付款後帳戶餘額700。

兩次付款後，帳戶的餘額居然還有700，應該的情況是花費了500，帳戶餘額500才對。造成這個現象的根本原因，是並發的時候，p和m同時操作取到的餘額資料都是1000。

2 加鎖設計

鎖的操作一般只有兩步，一取得鎖(getLock)；二是釋放鎖(releaseLock)。但現實鎖的方式有很多種，可以是檔案方式實作；sql實作；Memcache實作；根據這種場景我們考慮使用策略模式。

2.1 類別圖設計如下

#2.2 php原始碼設計如下

#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 應用鎖定機制

#3.1 支付系統應用鎖定

<?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 鎖定分析

#p操作人：

1 取得鎖定：pay100

2 取出使用者的餘額1000。

3 付款後剩餘 800 = 1000 - 200。

4 更新後帳戶餘額800。

5 釋放鎖定：pay100

m 操作者：

1 等待鎖定：pay100

2 取得鎖定：pay100

## # 取得餘額：800

4 付款後剩餘500 = 800 - 300。

5 付款後帳戶餘額500。

6 釋放鎖定：pay100

#兩次付款後，餘額500。非常完美了解決了並發造成的臨界區資源的存取問題。 ###

以上是php如何將並發加鎖的範例程式碼的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！

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