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php 结合redis实现高并发下的抢购、秒杀功能

2024-11-16 09:33:02   203人阅读

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 plain copy
 

<?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;
$number=1;
//生成唯一订单
function build_order_no(){
return date(‘ymd‘).substr(implode(NULL, array_map(‘ord‘, str_split(substr(uniqid(), 7, 13), 1))), 0, 8);
}
//记录日志
function insertLog($event,$type=0){
global $conn;
$sql="insert into ih_log(event,type) values(‘$event‘,‘$type‘)";
mysql_query($sql,$conn);
}
//模拟下单操作
//库存是否大于0
$sql="select number from ih_store where goods_id=‘$goods_id‘ and sku_id=‘$sku_id‘";
//解锁 此时ih_store数据中goods_id=‘$goods_id‘ and sku_id=‘$sku_id‘ 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[‘number‘]>0){
//高并发下会导致超卖
$order_sn=build_order_no();
//生成订单
$sql="insert into ih_order(order_sn,user_id,goods_id,sku_id,price) values(‘$order_sn‘,‘$user_id‘,‘$goods_id‘,‘$sku_id‘,‘$price‘)";
$order_rs=mysql_query($sql,$conn);
//库存减少
$sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_id=‘$sku_id‘";
$store_rs=mysql_query($sql,$conn);
if(mysql_affected_rows()){
insertLog(‘库存减少成功‘);
}else{
insertLog(‘库存减少失败‘);
}
}else{
insertLog(‘库存不够‘);
}
?>

 

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 plain copy
  

//库存减少
$sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_id=‘$sku_id‘ and number>0";
$store_rs=mysql_query($sql,$conn);
if(mysql_affected_rows()){
insertLog(‘库存减少成功‘);
}

优化方案2：使用MySQL的事务，锁住操作的行

[php] view plain copy
 
  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.   
  10. $price=10;  
  11. $user_id=1;  
  12. $goods_id=1;  
  13. $sku_id=11;  
  14. $number=1;  
  15.   
  16. //生成唯一订单号  
  17. function build_order_no(){  
  18.     return date(‘ymd‘).substr(implode(NULL, array_map(‘ord‘, str_split(substr(uniqid(), 7, 13), 1))), 0, 8);  
  19. }  
  20. //记录日志  
  21. function insertLog($event,$type=0){  
  22.     global $conn;  
  23.     $sql="insert into ih_log(event,type)   
  24.     values(‘$event‘,‘$type‘)";    
  25.     mysql_query($sql,$conn);    
  26. }  
  27.   
  28. //模拟下单操作  
  29. //库存是否大于0  
  30. mysql_query("BEGIN");   //开始事务  
  31. $sql="select number from ih_store where goods_id=‘$goods_id‘ and sku_id=‘$sku_id‘ 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  
  32. $rs=mysql_query($sql,$conn);  
  33. $row=mysql_fetch_assoc($rs);  
  34. if($row[‘number‘]>0){  
  35.     //生成订单   
  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.       
  41.     //库存减少  
  42.     $sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_id=‘$sku_id‘";  
  43.     $store_rs=mysql_query($sql,$conn);    
  44.     if(mysql_affected_rows()){    
  45.         insertLog(‘库存减少成功‘);  
  46.         mysql_query("COMMIT");//事务提交即解锁  
  47.     }else{    
  48.         insertLog(‘库存减少失败‘);  
  49.     }  
  50. }else{  
  51.     insertLog(‘库存不够‘);  
  52.     mysql_query("ROLLBACK");  
  53. }  
  54. ?>  

 

优化方案3：使用非阻塞的文件排他锁

 

[php] view plain copy
 
  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.   
  10. $price=10;  
  11. $user_id=1;  
  12. $goods_id=1;  
  13. $sku_id=11;  
  14. $number=1;  
  15.   
  16. //生成唯一订单号  
  17. function build_order_no(){  
  18.     return date(‘ymd‘).substr(implode(NULL, array_map(‘ord‘, str_split(substr(uniqid(), 7, 13), 1))), 0, 8);  
  19. }  
  20. //记录日志  
  21. function insertLog($event,$type=0){  
  22.     global $conn;  
  23.     $sql="insert into ih_log(event,type)   
  24.     values(‘$event‘,‘$type‘)";    
  25.     mysql_query($sql,$conn);    
  26. }  
  27.   
  28. $fp = fopen("lock.txt", "w+");  
  29. if(!flock($fp,LOCK_EX | LOCK_NB)){  
  30.     echo "系统繁忙，请稍后再试";  
  31.     return;  
  32. }  
  33. //下单  
  34. $sql="select number from ih_store where goods_id=‘$goods_id‘ and sku_id=‘$sku_id‘";  
  35. $rs=mysql_query($sql,$conn);  
  36. $row=mysql_fetch_assoc($rs);  
  37. if($row[‘number‘]>0){//库存是否大于0  
  38.     //模拟下单操作   
  39.     $order_sn=build_order_no();   
  40.     $sql="insert into ih_order(order_sn,user_id,goods_id,sku_id,price)   
  41.     values(‘$order_sn‘,‘$user_id‘,‘$goods_id‘,‘$sku_id‘,‘$price‘)";    
  42.     $order_rs=mysql_query($sql,$conn);   
  43.       
  44.     //库存减少  
  45.     $sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_id=‘$sku_id‘";  
  46.     $store_rs=mysql_query($sql,$conn);    
  47.     if(mysql_affected_rows()){    
  48.         insertLog(‘库存减少成功‘);  
  49.         flock($fp,LOCK_UN);//释放锁  
  50.     }else{    
  51.         insertLog(‘库存减少失败‘);  
  52.     }   
  53. }else{  
  54.     insertLog(‘库存不够‘);  
  55. }  
  56. 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 plain copy
 
  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 plain copy
 
  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.   
  10. $price=10;  
  11. $user_id=1;  
  12. $goods_id=1;  
  13. $sku_id=11;  
  14. $number=1;  
  15.   
  16. //生成唯一订单号  
  17. function build_order_no(){  
  18.     return date(‘ymd‘).substr(implode(NULL, array_map(‘ord‘, str_split(substr(uniqid(), 7, 13), 1))), 0, 8);  
  19. }  
  20. //记录日志  
  21. function insertLog($event,$type=0){  
  22.     global $conn;  
  23.     $sql="insert into ih_log(event,type)   
  24.     values(‘$event‘,‘$type‘)";    
  25.     mysql_query($sql,$conn);    
  26. }  
  27.   
  28. //模拟下单操作  
  29. //下单前判断redis队列库存量  
  30. $redis=new Redis();  
  31. $result=$redis->connect(‘127.0.0.1‘,6379);  
  32. $count=$redis->lpop(‘goods_store‘);  
  33. if(!$count){  
  34.     insertLog(‘error:no store redis‘);  
  35.     return;  
  36. }  
  37.   
  38. //生成订单    
  39. $order_sn=build_order_no();  
  40. $sql="insert into ih_order(order_sn,user_id,goods_id,sku_id,price)   
  41. values(‘$order_sn‘,‘$user_id‘,‘$goods_id‘,‘$sku_id‘,‘$price‘)";    
  42. $order_rs=mysql_query($sql,$conn);   
  43.   
  44. //库存减少  
  45. $sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_id=‘$sku_id‘";  
  46. $store_rs=mysql_query($sql,$conn);    
  47. if(mysql_affected_rows()){    
  48.     insertLog(‘库存减少成功‘);  
  49. }else{    
  50.     insertLog(‘库存减少失败‘);  
  51. }   


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 plain copy
 
    1. --  
    2. -- 数据库: `big`  
    3. --  
    4.   
    5. -- --------------------------------------------------------  
    6.   
    7. --  
    8. -- 表的结构 `ih_goods`  
    9. --  
    10.   
    11.   
    12. CREATE TABLE IF NOT EXISTS `ih_goods` (  
    13.   `goods_id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,  
    14.   `cat_id` int(11) NOT NULL,  
    15.   `goods_name` varchar(255) NOT NULL,  
    16.   PRIMARY KEY (`goods_id`)  
    17. ) ENGINE=MyISAM  DEFAULT CHARSET=utf8 AUTO_INCREMENT=2 ;  
    18.   
    19.   
    20. --  
    21. -- 转存表中的数据 `ih_goods`  
    22. --  
    23.   
    24.   
    25. INSERT INTO `ih_goods` (`goods_id`, `cat_id`, `goods_name`) VALUES  
    26. (1, 0, ‘小米手机‘);  
    27.   
    28. -- --------------------------------------------------------  
    29.   
    30. --  
    31. -- 表的结构 `ih_log`  
    32. --  
    33.   
    34. CREATE TABLE IF NOT EXISTS `ih_log` (  
    35.   `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,  
    36.   `event` varchar(255) NOT NULL,  
    37.   `type` tinyint(4) NOT NULL DEFAULT ‘0‘,  
    38.   `addtime` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,  
    39.   PRIMARY KEY (`id`)  
    40. ) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8 AUTO_INCREMENT=1 ;  
    41.   
    42. --  
    43. -- 转存表中的数据 `ih_log`  
    44. --  
    45.   
    46.   
    47. -- --------------------------------------------------------  
    48.   
    49. --  
    50. -- 表的结构 `ih_order`  
    51. --  
    52.   
    53. CREATE TABLE IF NOT EXISTS `ih_order` (  
    54.   `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,  
    55.   `order_sn` char(32) NOT NULL,  
    56.   `user_id` int(11) NOT NULL,  
    57.   `status` int(11) NOT NULL DEFAULT ‘0‘,  
    58.   `goods_id` int(11) NOT NULL DEFAULT ‘0‘,  
    59.   `sku_id` int(11) NOT NULL DEFAULT ‘0‘,  
    60.   `price` float NOT NULL,  
    61.   `addtime` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,  
    62.   PRIMARY KEY (`id`)  
    63. ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT=‘订单表‘ AUTO_INCREMENT=1 ;  
    64.   
    65. --  
    66. -- 转存表中的数据 `ih_order`  
    67. --  
    68.   
    69.   
    70. -- --------------------------------------------------------  
    71.   
    72. --  
    73. -- 表的结构 `ih_store`  
    74. --  
    75.   
    76. CREATE TABLE IF NOT EXISTS `ih_store` (  
    77.   `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,  
    78.   `goods_id` int(11) NOT NULL,  
    79.   `sku_id` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT ‘0‘,  
    80.   `number` int(10) NOT NULL DEFAULT ‘0‘,  
    81.   `freez` int(11) NOT NULL DEFAULT ‘0‘ COMMENT ‘虚拟库存‘,  
    82.   PRIMARY KEY (`id`)  
    83. ) ENGINE=InnoDB  DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT=‘库存‘ AUTO_INCREMENT=2 ;  
    84.   
    85. --  
    86. -- 转存表中的数据 `ih_store`  
    87. --  
    88.   
    89. INSERT INTO `ih_store` (`id`, `goods_id`, `sku_id`, `number`, `freez`) VALUES  
    90. (1, 1, 11, 500, 0);  

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