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php结合redis实现高并发下的抢购、秒杀功能

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抢购、秒杀是如今很常见的一个应用场景，主要需要解决的问题有两个：

1 高并发对数据库产生的压力

2 竞争状态下如何解决库存的正确减少（"超卖"问题）

对于第一个问题，已经很容易想到用缓存来处理抢购，避免直接操作数据库，例如使用Redis。

重点在于第二个问题

常规写法：

查询出对应商品的库存，看是否大于0，然后执行生成订单等操作，但是在判断库存是否大于0处，如果在高并发下就会有问题，导致库存量出现负数

[php]view plaincopy

  1. <?php
  2. $conn=mysql_connect("localhost","big","123456");
  3. if(!$conn){
  4. echo "connect failed";
  5. exit;
  6. }
  7. mysql_select_db("big",$conn);
  8. mysql_query("set names utf8");
  9. $price=10;
  10. $user_id=1;
  11. $goods_id=1;
  12. $sku_id=11;
  13. $number=1;
  14. //生成唯一订单
  15. function build_order_no(){
  16. return date('ymd').substr(implode(NULL, array_map('ord', str_split(substr(uniqid(), 7, 13), 1))), 0, 8);
  17. }
  18. //记录日志
  19. function insertLog($event,$type=0){
  20. global $conn;
  21. $sql="insert into ih_log(event,type)
  22. values('$event','$type')";
  23. mysql_query($sql,$conn);
  24. }
  25. //模拟下单操作
  26. //库存是否大于0
  27. $sql="select number from ih_store where goods_ and sku_";//解锁 此时ih_store数据中goods_ and sku_ 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
  28. $rs=mysql_query($sql,$conn);
  29. $row=mysql_fetch_assoc($rs);
  30. if($row['number']>0){//高并发下会导致超卖
  31. $order_sn=build_order_no();
  32. //生成订单
  33. $sql="insert into ih_order(order_sn,user_id,goods_id,sku_id,price)
  34. values('$order_sn','$user_id','$goods_id','$sku_id','$price')";
  35. $order_rs=mysql_query($sql,$conn);
  36. //库存减少
  37. $sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_";
  38. $store_rs=mysql_query($sql,$conn);
  39. if(mysql_affected_rows()){
  40. insertLog('库存减少成功');
  41. }else{
  42. insertLog('库存减少失败');
  43. }
  44. }else{
  45. insertLog('库存不够');
  46. }
  47. ?>

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

[php]view plaincopy

  1. //库存减少
  2. $sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_ and number>0";
  3. $store_rs=mysql_query($sql,$conn);
  4. if(mysql_affected_rows()){
  5. insertLog('库存减少成功');
  6. }

优化方案2：使用MySQL的事务，锁住操作的行

[php]view plaincopy

  1. <?php
  2. $conn=mysql_connect("localhost","big","123456");
  3. if(!$conn){
  4. echo "connect failed";
  5. exit;
  6. }
  7. mysql_select_db("big",$conn);
  8. mysql_query("set names utf8");
  9. $price=10;
  10. $user_id=1;
  11. $goods_id=1;
  12. $sku_id=11;
  13. $number=1;
  14. //生成唯一订单号
  15. function build_order_no(){
  16. return date('ymd').substr(implode(NULL, array_map('ord', str_split(substr(uniqid(), 7, 13), 1))), 0, 8);
  17. }
  18. //记录日志
  19. function insertLog($event,$type=0){
  20. global $conn;
  21. $sql="insert into ih_log(event,type)
  22. values('$event','$type')";
  23. mysql_query($sql,$conn);
  24. }
  25. //模拟下单操作
  26. //库存是否大于0
  27. mysql_query("BEGIN"); //开始事务
  28. $sql="select number from ih_store where goods_ and sku_ 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
  29. $rs=mysql_query($sql,$conn);
  30. $row=mysql_fetch_assoc($rs);
  31. if($row['number']>0){
  32. //生成订单
  33. $order_sn=build_order_no();
  34. $sql="insert into ih_order(order_sn,user_id,goods_id,sku_id,price)
  35. values('$order_sn','$user_id','$goods_id','$sku_id','$price')";
  36. $order_rs=mysql_query($sql,$conn);
  37. //库存减少
  38. $sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_";
  39. $store_rs=mysql_query($sql,$conn);
  40. if(mysql_affected_rows()){
  41. insertLog('库存减少成功');
  42. mysql_query("COMMIT");//事务提交即解锁
  43. }else{
  44. insertLog('库存减少失败');
  45. }
  46. }else{
  47. insertLog('库存不够');
  48. mysql_query("ROLLBACK");
  49. }
  50. ?>

优化方案3：使用非阻塞的文件排他锁

[php]view plaincopy

  1. <?php
  2. $conn=mysql_connect("localhost","root","123456");
  3. if(!$conn){
  4. echo "connect failed";
  5. exit;
  6. }
  7. mysql_select_db("big-bak",$conn);
  8. mysql_query("set names utf8");
  9. $price=10;
  10. $user_id=1;
  11. $goods_id=1;
  12. $sku_id=11;
  13. $number=1;
  14. //生成唯一订单号
  15. function build_order_no(){
  16. return date('ymd').substr(implode(NULL, array_map('ord', str_split(substr(uniqid(), 7, 13), 1))), 0, 8);
  17. }
  18. //记录日志
  19. function insertLog($event,$type=0){
  20. global $conn;
  21. $sql="insert into ih_log(event,type)
  22. values('$event','$type')";
  23. mysql_query($sql,$conn);
  24. }
  25. $fp = fopen("lock.txt", "w+");
  26. if(!flock($fp,LOCK_EX | LOCK_NB)){
  27. echo "系统繁忙，请稍后再试";
  28. return;
  29. }
  30. //下单
  31. $sql="select number from ih_store where goods_ and sku_";
  32. $rs=mysql_query($sql,$conn);
  33. $row=mysql_fetch_assoc($rs);
  34. if($row['number']>0){//库存是否大于0
  35. //模拟下单操作
  36. $order_sn=build_order_no();
  37. $sql="insert into ih_order(order_sn,user_id,goods_id,sku_id,price)
  38. values('$order_sn','$user_id','$goods_id','$sku_id','$price')";
  39. $order_rs=mysql_query($sql,$conn);
  40. //库存减少
  41. $sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_";
  42. $store_rs=mysql_query($sql,$conn);
  43. if(mysql_affected_rows()){
  44. insertLog('库存减少成功');
  45. flock($fp,LOCK_UN);//释放锁
  46. }else{
  47. insertLog('库存减少失败');
  48. }
  49. }else{
  50. insertLog('库存不够');
  51. }
  52. 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]view plaincopy

  1. <?php
  2. $store=1000;
  3. $redis=new Redis();
  4. $result=$redis->connect('127.0.0.1',6379);
  5. $res=$redis->llen('goods_store');
  6. echo $res;
  7. $count=$store-$res;
  8. for($i=0;$i<$count;$i++){
  9. $redis->lpush('goods_store',1);
  10. }
  11. echo $redis->llen('goods_store');
  12. ?>

抢购、描述逻辑

[php]view plaincopy

  1. <?php
  2. $conn=mysql_connect("localhost","big","123456");
  3. if(!$conn){
  4. echo "connect failed";
  5. exit;
  6. }
  7. mysql_select_db("big",$conn);
  8. mysql_query("set names utf8");
  9. $price=10;
  10. $user_id=1;
  11. $goods_id=1;
  12. $sku_id=11;
  13. $number=1;
  14. //生成唯一订单号
  15. function build_order_no(){
  16. return date('ymd').substr(implode(NULL, array_map('ord', str_split(substr(uniqid(), 7, 13), 1))), 0, 8);
  17. }
  18. //记录日志
  19. function insertLog($event,$type=0){
  20. global $conn;
  21. $sql="insert into ih_log(event,type)
  22. values('$event','$type')";
  23. mysql_query($sql,$conn);
  24. }
  25. //模拟下单操作
  26. //下单前判断redis队列库存量
  27. $redis=new Redis();
  28. $result=$redis->connect('127.0.0.1',6379);
  29. $count=$redis->lpop('goods_store');
  30. if(!$count){
  31. insertLog('error:no store redis');
  32. return;
  33. }
  34. //生成订单
  35. $order_sn=build_order_no();
  36. $sql="insert into ih_order(order_sn,user_id,goods_id,sku_id,price)
  37. values('$order_sn','$user_id','$goods_id','$sku_id','$price')";
  38. $order_rs=mysql_query($sql,$conn);
  39. //库存减少
  40. $sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_";
  41. $store_rs=mysql_query($sql,$conn);
  42. if(mysql_affected_rows()){
  43. insertLog('库存减少成功');
  44. }else{
  45. insertLog('库存减少失败');
  46. }

模拟5000高并发测试

webbench -c 5000 -t 60 http://192.168.1.198/big/index.php

ab -r -n 6000 -c 5000 http://192.168.1.198/big/index.php

上述只是简单模拟高并发下的抢购，真实场景要比这复杂很多，很多注意的地方

如抢购页面做成静态的，通过ajax调用接口

再如上面的会导致一个用户抢多个，思路：

需要一个排队队列和抢购结果队列及库存队列。高并发情况，先将用户进入排队队列，用一个线程循环处理从排队队列取出一个用户，判断用户是否已在抢购结果队列，如果在，则已抢购，否则未抢购，库存减1，写数据库，将用户入结果队列。

测试数据表

[php]view plaincopy

    1. --
    2. -- 数据库: `big`
    3. --
    4. -- --------------------------------------------------------
    5. --
    6. -- 表的结构 `ih_goods`
    7. --
    8. CREATE TABLE IF NOT EXISTS `ih_goods` (
    9. `goods_id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    10. `cat_id` int(11) NOT NULL,
    11. `goods_name` varchar(255) NOT NULL,
    12. PRIMARY KEY (`goods_id`)
    13. ) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8 AUTO_INCREMENT=2 ;
    14. --
    15. -- 转存表中的数据 `ih_goods`
    16. --
    17. INSERT INTO `ih_goods` (`goods_id`, `cat_id`, `goods_name`) VALUES
    18. (1, 0, '小米手机');
    19. -- --------------------------------------------------------
    20. --
    21. -- 表的结构 `ih_log`
    22. --
    23. CREATE TABLE IF NOT EXISTS `ih_log` (
    24. `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    25. `event` varchar(255) NOT NULL,
    26. `type` tinyint(4) NOT NULL DEFAULT '0',
    27. `addtime` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    28. PRIMARY KEY (`id`)
    29. ) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8 AUTO_INCREMENT=1 ;
    30. --
    31. -- 转存表中的数据 `ih_log`
    32. --
    33. -- --------------------------------------------------------
    34. --
    35. -- 表的结构 `ih_order`
    36. --
    37. CREATE TABLE IF NOT EXISTS `ih_order` (
    38. `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    39. `order_sn` char(32) NOT NULL,
    40. `user_id` int(11) NOT NULL,
    41. `status` int(11) NOT NULL DEFAULT '0',
    42. `goods_id` int(11) NOT NULL DEFAULT '0',
    43. `sku_id` int(11) NOT NULL DEFAULT '0',
    44. `price` float NOT NULL,
    45. `addtime` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    46. PRIMARY KEY (`id`)
    47. ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='订单表' AUTO_INCREMENT=1 ;
    48. --
    49. -- 转存表中的数据 `ih_order`
    50. --
    51. -- --------------------------------------------------------
    52. --
    53. -- 表的结构 `ih_store`
    54. --
    55. CREATE TABLE IF NOT EXISTS `ih_store` (
    56. `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    57. `goods_id` int(11) NOT NULL,
    58. `sku_id` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0',
    59. `number` int(10) NOT NULL DEFAULT '0',
    60. `freez` int(11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '虚拟库存',
    61. PRIMARY KEY (`id`)
    62. ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='库存' AUTO_INCREMENT=2 ;
    63. --
    64. -- 转存表中的数据 `ih_store`
    65. --
    66. INSERT INTO `ih_store` (`id`, `goods_id`, `sku_id`, `number`, `freez`) VALUES
    67. (1, 1, 11, 500, 0);

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