怎麼解決PHP高併發(商品秒殺)問題?以下這篇文章就來給大家分享兩種解決方案(基於mysql或基於Redis),希望對大家有幫助。
秒殺會產生一個瞬間的高並發,使用資料庫會增加資料庫的存取壓力,也會降低存取速度,所以我們應該使用緩存,來降低資料庫的訪問壓力;
可以看出這裡的操作和原來的下單是不一樣的:產生的秒殺預訂單不會馬上寫入資料庫,會先寫入緩存,等用戶支付成功時,修改狀態,寫入資料庫。
#假設num是儲存在資料庫中的字段,保存了被秒殺產品的剩餘數量。
if($num > 0){ //用户抢购成功,记录用户信息 $num--; }
假設在一個並發量較高的場景,資料庫中num的值為1時,可能同時會有多個進程讀取到num為1,程式判斷符合條件,搶購成功,num減一。
這樣會導致商品超發的情況,本來只有10件可以搶購的商品,可能會有超過10個人搶到,此時num在搶購完成之後為負值。
解決問題的方案由很多,可以簡單分為基於mysql和redis的解決方案,redis的性能要由於mysql,因此可以承載更高的並發量,不過下面介紹的方案都是基於單一mysql和redis的,更高的並發量需要分散式的解決方案,本文沒有涉及。
一、基於mysql的解決方案
商品表goods
CREATE TABLE `goods` ( `id` int(11) NOT NULL, `num` int(11) DEFAULT NULL, `version` int(11) DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
搶購結果表log
CREATE TABLE `log` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `good_id` int(11) DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
①悲觀鎖定
悲觀鎖定的方案採用的是排他讀,也就是同時只能有一個行程讀取到num的值。事務在提交或回滾之後,鎖會釋放,其他的進程才能讀取。
此方案最簡單易懂,在對效能要求不高時,可以直接採用此方案。要注意的是,SELECT … FOR UPDATE
要盡可能的使用索引,以便鎖定盡可能少的行數;
排他鎖是在事務執行結束之後才釋放的,不是讀取完成之後就釋放,因此使用的事務應該盡可能的早點提交或回滾,以便早點釋放排它鎖。
$this->mysqli->begin_transaction(); $result = $this->mysqli->query("SELECT num FROM goods WHERE id=1 LIMIT 1 FOR UPDATE"); $row = $result->fetch_assoc(); $num = intval($row['num']); if($num > 0){ usleep(100); $this->mysqli->query("UPDATE goods SET num=num-1"); $affected_rows = $this->mysqli->affected_rows; if($affected_rows == 1){ $this->mysqli->query("INSERT INTO log(good_id) VALUES({$num})"); $affected_rows = $this->mysqli->affected_rows; if($affected_rows == 1){ $this->mysqli->commit(); echo "success:".$num; }else{ $this->mysqli->rollback(); echo "fail1:".$num; } }else{ $this->mysqli->rollback(); echo "fail2:".$num; } }else{ $this->mysqli->commit(); echo "fail3:".$num; }
②樂觀鎖
#樂觀鎖的方案在讀取資料是並沒有加排他鎖,而是透過一個每次更新都會自增的version欄位來解決,多個行程讀取到相同num,然後都能更新成功的問題。在每個行程讀取num的同時,也讀取version的值,並且在更新num的同時也更新version,並在更新時加上對version的等值判斷。
假設有10個行程都讀取到了num的值為1,version值為9,則這10個行程執行的更新語句都是UPDATE goods SET num=num-1,version =version 1 WHERE version=9
,
然而當其中一個進程執行成功之後,資料庫中version的值就會變為10,剩餘的9個進程都不會執行成功,這樣保證了商品不會超發,num的值不會小於0,但這也導致了一個問題,那就是發出搶購請求較早的用戶可能搶不到,反而被後來的請求搶到了。
$result = $this->mysqli->query("SELECT num,version FROM goods WHERE id=1 LIMIT 1"); $row = $result->fetch_assoc(); $num = intval($row['num']); $version = intval($row['version']); if($num > 0){ usleep(100); $this->mysqli->begin_transaction(); $this->mysqli->query("UPDATE goods SET num=num-1,version=version+1 WHERE version={$version}"); $affected_rows = $this->mysqli->affected_rows; if($affected_rows == 1){ $this->mysqli->query("INSERT INTO log(good_id) VALUES({$num})"); $affected_rows = $this->mysqli->affected_rows; if($affected_rows == 1){ $this->mysqli->commit(); echo "success:".$num; }else{ $this->mysqli->rollback(); echo "fail1:".$num; } }else{ $this->mysqli->rollback(); echo "fail2:".$num; } }else{ echo "fail3:".$num; }
③where條件(原子操作)
#悲觀鎖定的方案保證了資料庫中num的值在同一時間只能被一個進程讀取並處理,也就是並發的讀取進程到這裡要排隊依序執行。
樂觀鎖定的方案雖然num的值可以被多個進程同時讀取到,但是更新操作中version的等值判斷可以保證並發的更新操作在同一時間只能有一個更新成功。
還有一個更簡單的方案,只在更新操作時加上num>0的條件限制即可。透過where條件限制的方案雖然看似和樂觀鎖方案類似,都能夠防止超發問題的出現,但在num較大時的表現還是有很大區別的。
假如此時num為10,同時有5個進程讀取到了num=10,對於樂觀鎖的方案由於version字段的等值判斷,這5個進程只會有一個更新成功,這5個進程執行完成之後num為9;
對於where條件判斷的方案,只要num>0都能夠更新成功,這5個進程執行完成之後num為5。
$result = $this->mysqli->query("SELECT num FROM goods WHERE id=1 LIMIT 1"); $row = $result->fetch_assoc(); $num = intval($row['num']); if($num > 0){ usleep(100); $this->mysqli->begin_transaction(); $this->mysqli->query("UPDATE goods SET num=num-1 WHERE num>0"); $affected_rows = $this->mysqli->affected_rows; if($affected_rows == 1){ $this->mysqli->query("INSERT INTO log(good_id) VALUES({$num})"); $affected_rows = $this->mysqli->affected_rows; if($affected_rows == 1){ $this->mysqli->commit(); echo "success:".$num; }else{ $this->mysqli->rollback(); echo "fail1:".$num; } }else{ $this->mysqli->rollback(); echo "fail2:".$num; } }else{ echo "fail3:".$num; }
二、基於redis的解決方案
#①基於watch的樂觀鎖定方案
######################################### #watch用來監視一個(或多個) key ,如果在事務執行之前這個(或這些) key 被其他指令所改動,那麼事務將被打斷。 ######這種方案跟mysql中的樂觀鎖方案類似,具體表現也是一樣的。 ###
$num = $this->redis->get('num'); if($num > 0) { $this->redis->watch('num'); usleep(100); $res = $this->redis->multi()->decr('num')->lPush('result',$num)->exec(); if($res == false){ echo "fail1"; }else{ echo "success:".$num; } }else{ echo "fail2"; }#########②基於list的佇列方案##########
基于队列的方案利用了redis出队操作的原子性,抢购开始之前首先将商品编号放入响应的队列中,在抢购时依次从队列中弹出操作,这样可以保证每个商品只能被一个进程获取并操作,不存在超发的情况。
该方案的优点是理解和实现起来都比较简单,缺点是当商品数量较多是,需要将大量的数据存入到队列中,并且不同的商品需要存入到不同的消息队列中。
public function init(){ $this->redis->del('goods'); for($i=1;$i<=10;$i++){ $this->redis->lPush('goods',$i); } $this->redis->del('result'); echo 'init done'; } public function run(){ $goods_id = $this->redis->rPop('goods'); usleep(100); if($goods_id == false) { echo "fail1"; }else{ $res = $this->redis->lPush('result',$goods_id); if($res == false){ echo "writelog:".$goods_id; }else{ echo "success".$goods_id; } } }
③基于decr返回值的方案
如果我们将剩余量num设置为一个键值类型,每次先get之后判断,然后再decr是不能解决超发问题的。
但是redis中的decr操作会返回执行后的结果,可以解决超发问题。我们首先get到num的值进行第一步判断,避免每次都去更新num的值,然后再对num执行decr操作,并判断decr的返回值,如果返回值不小于0,这说明decr之前是大于0的,用户抢购成功。
public function run(){ $num = $this->redis->get('num'); if($num > 0) { usleep(100); $retNum = $this->redis->decr('num'); if($retNum >= 0){ $res = $this->redis->lPush('result',$retNum); if($res == false){ echo "writeLog:".$retNum; }else{ echo "success:".$retNum; } }else{ echo "fail1"; } }else{ echo "fail2"; } }
④基于setnx的排它锁方案
redis没有像mysql中的排它锁,但是可以通过一些方式实现排它锁的功能,就类似php使用文件锁实现排它锁一样。
setnx实现了exists和set两个指令的功能,若给定的key已存在,则setnx不做任何动作,返回0;若key不存在,则执行类似set的操作,返回1。
我们设置一个超时时间timeout,每隔一定时间尝试setnx操作,如果设置成功就是获得了相应的锁,执行num的decr操作,操作完成删除相应的key,模拟释放锁的操作。
public function run(){ do { $res = $this->redis->setnx("numKey",1); $this->timeout -= 100; usleep(100); }while($res == 0 && $this->timeout>0); if($res == 0){ echo 'fail1'; }else{ $num = $this->redis->get('num'); if($num > 0) { $this->redis->decr('num'); usleep(100); $res = $this->redis->lPush('result',$num); if($res == false){ echo "fail2"; }else{ echo "success:".$num; } }else{ echo "fail3"; } $this->redis->del("numKey"); } }
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使用數據庫存儲會話的主要優勢包括持久性、可擴展性和安全性。 1.持久性:即使服務器重啟,會話數據也能保持不變。 2.可擴展性:適用於分佈式系統,確保會話數據在多服務器間同步。 3.安全性:數據庫提供加密存儲,保護敏感信息。

在PHP中實現自定義會話處理可以通過實現SessionHandlerInterface接口來完成。具體步驟包括:1)創建實現SessionHandlerInterface的類,如CustomSessionHandler;2)重寫接口中的方法(如open,close,read,write,destroy,gc)來定義會話數據的生命週期和存儲方式;3)在PHP腳本中註冊自定義會話處理器並啟動會話。這樣可以將數據存儲在MySQL、Redis等介質中,提升性能、安全性和可擴展性。

SessionID是網絡應用程序中用來跟踪用戶會話狀態的機制。 1.它是一個隨機生成的字符串,用於在用戶與服務器之間的多次交互中保持用戶的身份信息。 2.服務器生成並通過cookie或URL參數發送給客戶端,幫助在用戶的多次請求中識別和關聯這些請求。 3.生成通常使用隨機算法保證唯一性和不可預測性。 4.在實際開發中,可以使用內存數據庫如Redis來存儲session數據,提升性能和安全性。

在無狀態環境如API中管理會話可以通過使用JWT或cookies來實現。 1.JWT適合無狀態和可擴展性,但大數據時體積大。 2.Cookies更傳統且易實現,但需謹慎配置以確保安全性。

要保護應用免受與會話相關的XSS攻擊,需採取以下措施:1.設置HttpOnly和Secure標誌保護會話cookie。 2.對所有用戶輸入進行輸出編碼。 3.實施內容安全策略(CSP)限制腳本來源。通過這些策略,可以有效防護會話相關的XSS攻擊,確保用戶數據安全。

优化PHP会话性能的方法包括:1.延迟会话启动,2.使用数据库存储会话,3.压缩会话数据,4.管理会话生命周期,5.实现会话共享。这些策略能显著提升应用在高并发环境下的效率。

theSession.gc_maxlifetimesettinginphpdeterminesthelifespanofsessiondata,setInSeconds.1)它'sconfiguredinphp.iniorviaini_set().2)abalanceisesneededeededeedeedeededto toavoidperformance andunununununexpectedLogOgouts.3)

在PHP中,可以使用session_name()函數配置會話名稱。具體步驟如下:1.使用session_name()函數設置會話名稱,例如session_name("my_session")。 2.在設置會話名稱後,調用session_start()啟動會話。配置會話名稱可以避免多應用間的會話數據衝突,並增強安全性,但需注意會話名稱的唯一性、安全性、長度和設置時機。


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