php结合redis实现高并发下的抢购、秒杀功能

ゞ浴缸里的玫瑰 2022-06-05 09:08 204阅读 0赞

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][view plain]

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. $number=1;  
15.   
16. //生成唯一订单  
17. **function** build\_order\_no()\{  
18.     **return** date('ymd').substr(implode(NULL, array\_map('ord', str\_split(substr(uniqid(), 7, 13), 1))), 0, 8);  
19. \}  
20. //记录日志  
21. **function** insertLog($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. $sql="select number from ih\_store where goods\_id='$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  
31. $rs=mysql\_query($sql,$conn);  
32. $row=mysql\_fetch\_assoc($rs);  
33. **if**($row\['number'\]>0)\{ //高并发下会导致超卖  
34.     $order\_sn=build\_order\_no();  
35.     //生成订单    
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.       
40.     //库存减少  
41.     $sql="update ih\_store set number=number-\{$number\} where sku\_id='$sku\_id'";  
42.     $store\_rs=mysql\_query($sql,$conn);    
43.     **if**(mysql\_affected\_rows())\{    
44.         insertLog('库存减少成功');  
45.     \}**else**\{    
46.         insertLog('库存减少失败');  
47.     \}   
48. \}**else**\{  
49.     insertLog('库存不够');  
50. \}  
51. ?>

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][view plain]

1.  //库存减少  
2.  $sql="update ih\_store set number=number-\{$number\} where sku\_id='$sku\_id' 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 plain][]  [copy][view plain]

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][view plain]

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][view plain]

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][view plain]

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][view plain]

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);

[view plain]: http://blog.csdn.net/nuli888/article/details/51865401#