PHP和Redis实现在高并发下的抢购及秒杀功能示例详解
抢购、秒杀是平常很常见的场景,面试的时候面试官也经常会问到,比如问你淘宝中的抢购秒杀是怎么实现的等等。
抢购、秒杀实现很简单,但是有些问题需要解决,主要针对两个问题:
一、高并发对数据库产生的压力
二、竞争状态下如何解决库存的正确减少("超卖"问题)
第一个问题,对于PHP来说很简单,用缓存技术就可以缓解数据库压力,比如memcache,redis等缓存技术。
第二个问题就比较复杂点:
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');
- }
出现这种情况怎么办呢?来看几种优化方法:
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
- <?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');
- }
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。
我之间做商城项目的时候,在秒杀这一块我直接用的redis,这段时间看了看上面的几种方法,虽然各有不同,但是实现目的都一样的,各位自己选择,开心就好。
抢购、秒杀是平常很常见的场景,面试的时候面试官也经常会问到,比如问你淘宝中的抢购秒杀是怎么实现的等等。
抢购、秒杀实现很简单,但是有些问题需要解决,主要针对两个问题:
一、高并发对数据库产生的压力
二、竞争状态下如何解决库存的正确减少("超卖"问题)
第一个问题,对于PHP来说很简单,用缓存技术就可以缓解数据库压力,比如memcache,redis等缓存技术。
第二个问题就比较复杂点:
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。
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<?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');
}
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出现这种情况怎么办呢?来看几种优化方法:
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
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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 }
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优化方案2:使用MySQL的事务,锁住操作的行
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<?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");
}
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优化方案3:使用非阻塞的文件排他锁
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<?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);
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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
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<?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 $redis->llen('goods_store');
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抢购、描述逻辑
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$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');
}
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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。
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