php结合redis实现高并发下的抢购、秒杀功能

来源：互联网发布：网络教育优点编辑：程序博客网时间：2024/05/23 01:27

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0      mysql_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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