php结合redis实现高并发下的抢购、秒杀功能的实例

2020-03-17 12:39:46

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供稿：网友

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$conn=mysql_connect("localhost","big","123456"); if(!$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

//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$conn=mysql_connect("localhost","big","123456"); if(!$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('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,$conn); }//模拟下单操作//库存是否大于0mysql_query("BEGIN");	//开始事务$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$rs=mysql_query($sql,$conn);$row=mysql_fetch_assoc($rs);if($row['number']>0){	//生成订单 	$order_sn=build_order_no();		$sql="insert into ih_order(order_sn,user_id,goods_id,sku_id,price) 	values('$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');		mysql_query("COMMIT");//事务提交即解锁	}else{ 		insertLog('库存减少失败');	}}else{	insertLog('库存不够');	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('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,$conn); }$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='$goods_id' and sku_id='$sku_id'";$rs=mysql_query($sql,$conn);$row=mysql_fetch_assoc($rs);if($row['number']>0){//库存是否大于0	//模拟下单操作 	$order_sn=build_order_no();		$sql="insert into ih_order(order_sn,user_id,goods_id,sku_id,price) 	values('$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,$conn); 	if(mysql_affected_rows()){ 		insertLog('库存减少成功');		flock($fp,LOCK_UN);//释放锁	}else{ 		insertLog('库存减少失败');	} }else{	insertLog('库存不够');}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('127.0.0.1',6379);$res=$redis->llen('goods_store');echo $res;$count=$store-$res;for($i=0;$i<$count;$i++){	$redis->lpush('goods_store',1);}echo $redis->llen('goods_store');?>

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('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,$conn); }//模拟下单操作//下单前判断redis队列库存量$redis=new Redis();$result=$redis->connect('127.0.0.1',6379);$count=$redis->lpop('goods_store');if(!$count){	insertLog('error:no store redis');	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('$order_sn','$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');}

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

---- 数据库: `big`---- ------------------------------------------------------------ 表的结构 `ih_goods`--CREATE TABLE IF NOT EXISTS `ih_goods` (  `goods_id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,  `cat_id` int(11) NOT NULL,  `goods_name` varchar(255) NOT NULL,  PRIMARY KEY (`goods_id`)) ENGINE=MyISAM  DEFAULT CHARSET=utf8 AUTO_INCREMENT=2 ;---- 转存表中的数据 `ih_goods`--INSERT INTO `ih_goods` (`goods_id`, `cat_id`, `goods_name`) VALUES(1, 0, '小米手机');-- ------------------------------------------------------------ 表的结构 `ih_log`--CREATE TABLE IF NOT EXISTS `ih_log` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `event` varchar(255) NOT NULL, `type` tinyint(4) NOT NULL DEFAULT '0', `addtime` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP, PRIMARY KEY (`id`)) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8 AUTO_INCREMENT=1 ;---- 转存表中的数据 `ih_log`---- ------------------------------------------------------------ 表的结构 `ih_order`--CREATE TABLE IF NOT EXISTS `ih_order` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `order_sn` char(32) NOT NULL, `user_id` int(11) NOT NULL, `status` int(11) NOT NULL DEFAULT '0', `goods_id` int(11) NOT NULL DEFAULT '0', `sku_id` int(11) NOT NULL DEFAULT '0', `price` float NOT NULL, `addtime` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP, PRIMARY KEY (`id`)) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='订单表' AUTO_INCREMENT=1 ;---- 转存表中的数据 `ih_order`---- ------------------------------------------------------------ 表的结构 `ih_store`--CREATE TABLE IF NOT EXISTS `ih_store` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `goods_id` int(11) NOT NULL, `sku_id` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0', `number` int(10) NOT NULL DEFAULT '0', `freez` int(11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '虚拟库存', PRIMARY KEY (`id`)) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='库存' AUTO_INCREMENT=2 ;---- 转存表中的数据 `ih_store`--INSERT INTO `ih_store` (`id`, `goods_id`, `sku_id`, `number`, `freez`) VALUES(1, 1, 11, 500, 0);

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