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PHP和Redis實現在高並發下搶購及秒殺

小云云

Mar 13, 2018 am 10:56 AM

phpredis搶購

本文主要和大家分享PHP和Redis實現在高並發下搶購及秒殺，搶購、秒殺是平常很常見的場景，面試的時候面試官也常會問到，比如問你淘寶中的搶購秒殺是怎麼實現的等等，希望能幫助到大家

搶購、秒殺實現很簡單，但是有些問題需要解決，主要針對兩個問題：

一、高並發對資料庫產生的壓力
二、競爭狀態下如何解決庫存的正確減少（"超賣"問題）

#第一個問題，對於PHP來說很簡單，用快取技術就可以緩解資料庫壓力，例如memcache，redis等快取技術。
第二個問題就比較複雜點：

常規寫法：
查詢出對應商品的庫存，看是否大於0，然後執行生成訂單等操作，但是在判斷庫存是否大於0處，如果在高並發下就會有問題，導致庫存量出現負數。

<?php
$conn=mysql_connect("localhost","big","123456");
if(!$conn){
echo "connect failed";
exit;
}
mysql_select_db("big",$conn);
mysql_query("set names utf8");
$price=10;
$user_id=1;
$goods_id=1;
$sku_id=11;
$number=1;
//生成唯一订单
function build_order_no(){
return date(&#39;ymd&#39;).substr(implode(NULL, array_map(&#39;ord&#39;, str_split(substr(uniqid(), 7, 13), 1))), 0, 8);
}
//记录日志
function insertLog($event,$type=0){
global $conn;
$sql="insert into ih_log(event,type)
values(&#39;$event&#39;,&#39;$type&#39;)";
mysql_query($sql,$conn);
}
//模拟下单操作
//库存是否大于0
$sql="select number from ih_store where goods_id=&#39;$goods_id&#39; and sku_id=&#39;$sku_id&#39;";
//解锁 此时ih_store数据中goods_id=&#39;$goods_id&#39; and sku_id=&#39;$sku_id&#39; 的数据被锁住(注3)，其它事务必须等待此次事务 提交后才能执行
$rs=mysql_query($sql,$conn);
$row=mysql_fetch_assoc($rs);
if($row[&#39;number&#39;]>0){//高并发下会导致超卖
$order_sn=build_order_no();
//生成订单
$sql="insert into ih_order(order_sn,user_id,goods_id,sku_id,price)
values(&#39;$order_sn&#39;,&#39;$user_id&#39;,&#39;$goods_id&#39;,&#39;$sku_id&#39;,&#39;$price&#39;)";
$order_rs=mysql_query($sql,$conn);
//库存减少
$sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_id=&#39;$sku_id&#39;";
$store_rs=mysql_query($sql,$conn);
if(mysql_affected_rows()){
insertLog(&#39;库存减少成功&#39;);
}else{
insertLog(&#39;库存减少失败&#39;);
}
}else{
insertLog(&#39;库存不够&#39;);
}
出现这种情况怎么办呢？来看几种优化方法：
优化方案1：将库存字段number字段设为unsigned，当库存为0时，因为字段不能为负数，将会返回false
//库存减少
$sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_id=&#39;$sku_id&#39; and number>0";
$store_rs=mysql_query($sql,$conn);
if(mysql_affected_rows()){
insertLog(&#39;库存减少成功&#39;);
}
优化方案2：使用MySQL的事务，锁住操作的行
<?php
$conn=mysql_connect("localhost","big","123456");
if(!$conn){
echo "connect failed";
exit;
}
mysql_select_db("big",$conn);
mysql_query("set names utf8");
$price=10;
$user_id=1;
$goods_id=1;
$sku_id=11;
$number=1;
//生成唯一订单号
function build_order_no(){
return date(&#39;ymd&#39;).substr(implode(NULL, array_map(&#39;ord&#39;, str_split(substr(uniqid(), 7, 13), 1))), 0, 8);
}
//记录日志
function insertLog($event,$type=0){
global $conn;
$sql="insert into ih_log(event,type)
values(&#39;$event&#39;,&#39;$type&#39;)";
mysql_query($sql,$conn);
}
//模拟下单操作
//库存是否大于0
mysql_query("BEGIN"); //开始事务
$sql="select number from ih_store where goods_id=&#39;$goods_id&#39; and sku_id=&#39;$sku_id&#39; FOR UPDATE";//此时这条记录被锁住,其它事务必须等待此次事务提交后才能执行
$rs=mysql_query($sql,$conn);
$row=mysql_fetch_assoc($rs);
if($row[&#39;number&#39;]>0){
//生成订单
$order_sn=build_order_no();
$sql="insert into ih_order(order_sn,user_id,goods_id,sku_id,price)
values(&#39;$order_sn&#39;,&#39;$user_id&#39;,&#39;$goods_id&#39;,&#39;$sku_id&#39;,&#39;$price&#39;)";
$order_rs=mysql_query($sql,$conn);
//库存减少
$sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_id=&#39;$sku_id&#39;";
$store_rs=mysql_query($sql,$conn);
if(mysql_affected_rows()){
insertLog(&#39;库存减少成功&#39;);
mysql_query("COMMIT");//事务提交即解锁
}else{
insertLog(&#39;库存减少失败&#39;);
}
}else{
insertLog(&#39;库存不够&#39;);
mysql_query("ROLLBACK");
}
优化方案3：使用非阻塞的文件排他锁
<?php
$conn=mysql_connect("localhost","root","123456");
if(!$conn){
echo "connect failed";
exit;
}
mysql_select_db("big-bak",$conn);
mysql_query("set names utf8");
$price=10;
$user_id=1;
$goods_id=1;
$sku_id=11;
$number=1;
//生成唯一订单号
function build_order_no(){
return date(&#39;ymd&#39;).substr(implode(NULL, array_map(&#39;ord&#39;, str_split(substr(uniqid(), 7, 13), 1))), 0, 8);
}
//记录日志
function insertLog($event,$type=0){
global $conn;
$sql="insert into ih_log(event,type)
values(&#39;$event&#39;,&#39;$type&#39;)";
mysql_query($sql,$conn);
}
$fp = fopen("lock.txt", "w+");
if(!flock($fp,LOCK_EX | LOCK_NB)){
echo "系统繁忙，请稍后再试";
return;
}
//下单
$sql="select number from ih_store where goods_id=&#39;$goods_id&#39; and sku_id=&#39;$sku_id&#39;";
$rs=mysql_query($sql,$conn);
$row=mysql_fetch_assoc($rs);
if($row[&#39;number&#39;]>0){//库存是否大于0
//模拟下单操作
$order_sn=build_order_no();
$sql="insert into ih_order(order_sn,user_id,goods_id,sku_id,price)
values(&#39;$order_sn&#39;,&#39;$user_id&#39;,&#39;$goods_id&#39;,&#39;$sku_id&#39;,&#39;$price&#39;)";
$order_rs=mysql_query($sql,$conn);
//库存减少
$sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_id=&#39;$sku_id&#39;";
$store_rs=mysql_query($sql,$conn);
if(mysql_affected_rows()){
insertLog(&#39;库存减少成功&#39;);
flock($fp,LOCK_UN);//释放锁
}else{
insertLog(&#39;库存减少失败&#39;);
}
}else{
insertLog(&#39;库存不够&#39;);
}
fclose($fp);
优化方案4：使用redis队列，因为pop操作是原子的，即使有很多用户同时到达，也是依次执行，推荐使用（mysql事务在高并发下性能下降很厉害，文件锁的方式也是）
先将商品库存如队列
<?php
$store=1000;
$redis=new Redis();
$result=$redis->connect(&#39;127.0.0.1&#39;,6379);
$res=$redis->llen(&#39;goods_store&#39;);
echo $res;
$count=$store-$res;
for($i=0;$i<$count;$i++){
$redis->lpush(&#39;goods_store&#39;,1);
}
echo $redis->llen(&#39;goods_store&#39;);
抢购、描述逻辑
<?php
$conn=mysql_connect("localhost","big","123456");
if(!$conn){
echo "connect failed";
exit;
}
mysql_select_db("big",$conn);
mysql_query("set names utf8");
$price=10;
$user_id=1;
$goods_id=1;
$sku_id=11;
$number=1;
//生成唯一订单号
function build_order_no(){
return date(&#39;ymd&#39;).substr(implode(NULL, array_map(&#39;ord&#39;, str_split(substr(uniqid(), 7, 13), 1))), 0, 8);
}
//记录日志
function insertLog($event,$type=0){
global $conn;
$sql="insert into ih_log(event,type)
values(&#39;$event&#39;,&#39;$type&#39;)";
mysql_query($sql,$conn);
}
//模拟下单操作
//下单前判断redis队列库存量
$redis=new Redis();
$result=$redis->connect(&#39;127.0.0.1&#39;,6379);
$count=$redis->lpop(&#39;goods_store&#39;);
if(!$count){
insertLog(&#39;error:no store redis&#39;);
return;
}
//生成订单
$order_sn=build_order_no();
$sql="insert into ih_order(order_sn,user_id,goods_id,sku_id,price)
values(&#39;$order_sn&#39;,&#39;$user_id&#39;,&#39;$goods_id&#39;,&#39;$sku_id&#39;,&#39;$price&#39;)";
$order_rs=mysql_query($sql,$conn);
//库存减少
$sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_id=&#39;$sku_id&#39;";
$store_rs=mysql_query($sql,$conn);
if(mysql_affected_rows()){
insertLog(&#39;库存减少成功&#39;);
}else{
insertLog(&#39;库存减少失败&#39;);
}

上述只是簡單模擬高並發下的搶購，真實場景要比這複雜很多，很多注意的地方，如搶購頁面做成靜態的，透過ajax呼叫介面。

再如上面的會導致一個用戶搶多個，想法：
需要一個排隊隊列和搶購結果隊列及庫存隊列。高並發情況，先將用戶進入排隊隊列，用一個線程循環處理從排隊隊列取出一個用戶，判斷用戶是否已在搶購結果隊列，如果在，則已搶購，否則未搶購，庫存減1，寫數據庫，將用戶入結果隊列。
我之間做商城專案的時候，在秒殺這一塊我直接用的redis，這段時間看了看上面的幾種方法，雖然各有不同，但是實現目的都一樣的，各位自己選擇，開心就好。

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陳述

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