php结合redis实现高并发下的抢购、秒杀功能 （转）

 

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

 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

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

 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

 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

 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

 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

 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);