怎么解決PHP高并發(fā)（商品秒殺）問題？下面本篇文章就來給大家分享兩種解決方案（基于mysql或基于Redis），希望對大家有所幫助。
秒殺會產(chǎn)生一個瞬間的高并發(fā)，使用數(shù)據(jù)庫會增加數(shù)據(jù)庫的訪問壓力，也會降低訪問速度，所以我們應該使用緩存，來降低數(shù)據(jù)庫的訪問壓力；
可以看出這里的操作和原來的下單是不一樣的：產(chǎn)生的秒殺預訂單不會馬上寫入數(shù)據(jù)庫，會先寫入緩存，等用戶支付成功時，修改狀態(tài)，寫入數(shù)據(jù)庫。
假設(shè)num是存儲在數(shù)據(jù)庫中的字段，保存了被秒殺產(chǎn)品的剩余數(shù)量。
if($num > 0){
//用戶搶購成功，記錄用戶信息
$num--;
}假設(shè)在一個并發(fā)量較高的場景，數(shù)據(jù)庫中num的值為1時，可能同時會有多個進程讀取到num為1，程序判斷符合條件，搶購成功，num減一。
這樣會導致商品超發(fā)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在搶購完成之后為負值。
解決該問題的方案由很多，可以簡單分為基于mysql和redis的解決方案，redis的性能要由于mysql，因此可以承載更高的并發(fā)量，不過下面介紹的方案都是基于單臺mysql和redis的，更高的并發(fā)量需要分布式的解決方案，本文沒有涉及。
一、基于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(jié)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
悲觀鎖的方案采用的是排他讀，也就是同時只能有一個進程讀取到num的值。事務在提交或回滾之后，鎖會釋放，其他的進程才能讀取。
該方案最簡單易懂，在對性能要求不高時，可以直接采用該方案。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(shù)；
排他鎖是在事務執(zhí)行結(jié)束之后才釋放的，不是讀取完成之后就釋放，因此使用的事務應該盡可能的早些提交或回滾，以便早些釋放排它鎖。
$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數(shù)據(jù)是并沒有加排他鎖，而是通過一個每次更新都會自增的version字段來解決，多個進程讀取到相同num，然后都能更新成功的問題。在每個進程讀取num的同時，也讀取version的值，并且在更新num的同時也更新version，并在更新時加上對version的等值判斷。
假設(shè)有10個進程都讀取到了num的值為1，version值為9，則這10個進程執(zhí)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(zhí)行成功之后，數(shù)據(jù)庫中version的值就會變?yōu)?0，剩余的9個進程都不會執(zhí)行成功，這樣保證了商品不會超發(fā)，num的值不會小于0，但這也導致了一個問題，那就是發(fā)出搶購請求較早的用戶可能搶不到，反而被后來的請求搶到了。
$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）
悲觀鎖的方案保證了數(shù)據(jù)庫中num的值在同一時間只能被一個進程讀取并處理，也就是并發(fā)的讀取進程到這里要排隊依次執(zhí)行。
樂觀鎖的方案雖然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并發(fā)的更新操作在同一時間只能有一個更新成功。
還有一種更簡單的方案，只在更新操作時加上num>0的條件限制即可。通過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(fā)問題的出現(xiàn)，但在num較大時的表現(xiàn)還是有很大區(qū)別的。
假如此時num為10，同時有5個進程讀取到了num=10，對于樂觀鎖的方案由于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(zhí)行完成之后num為9；
對于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(zhí)行完成之后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、基于redis的解決方案
①基于watch的樂觀鎖方案
watch用于監(jiān)視一個(或多個) key ，如果在事務執(zhí)行之前這個(或這些) key 被其他命令所改動，那么事務將被打斷。
這種方案跟mysql中的樂觀鎖方案類似，具體表現(xiàn)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基于list的隊列方案
基于隊列的方案利用了redis出隊操作的原子性，搶購開始之前首先將商品編號放入響應的隊列中，在搶購時依次從隊列中彈出操作，這樣可以保證每個商品只能被一個進程獲取并操作，不存在超發(fā)的情況。
該方案的優(yōu)點是理解和實現(xiàn)起來都比較簡單，缺點是當商品數(shù)量較多是，需要將大量的數(shù)據(jù)存入到隊列中，并且不同的商品需要存入到不同的消息隊列中。
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
如果我們將剩余量num設(shè)置為一個鍵值類型，每次先get之后判斷，然后再decr是不能解決超發(fā)問題的。
但是redis中的decr操作會返回執(zhí)行后的結(jié)果，可以解決超發(fā)問題。我們首先get到num的值進行第一步判斷，避免每次都去更新num的值，然后再對num執(zhí)行decr操作，并判斷decr的返回值，如果返回值不小于0，這說明decr之前是大于0的，用戶搶購成功。
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的排它鎖方案
redis沒有像mysql中的排它鎖，但是可以通過一些方式實現(xiàn)排它鎖的功能，就類似php使用文件鎖實現(xiàn)排它鎖一樣。
setnx實現(xiàn)了exists和set兩個指令的功能，若給定的key已存在，則setnx不做任何動作，返回0；若key不存在，則執(zhí)行類似set的操作，返回1。
我們設(shè)置一個超時時間timeout，每隔一定時間嘗試setnx操作，如果設(shè)置成功就是獲得了相應的鎖，執(zhí)行num的decr操作，操作完成刪除相應的key，模擬釋放鎖的操作。
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");
}
}
