php并发加锁示例
在工作项目中,会遇到一些php并发访问去修改一个数据问题,如果这个数据不加锁,就会造成数据的错误。下面我将分析一个财务支付锁的问题。希望对大家有所帮助。
1 没有应用锁机制
1.1 财务支付简化版本代码
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<!--?php /** * pay.php * * 支付没有应用锁 * * Copy right (c) 2016 * * modification history: * -------------------- * 2016/9/10, by CleverCode, Create * */ //用户支付 function pay( $userId , $money ) { if (false == is_int ( $userId ) || false == is_int ( $money )) { return false; } //取出总额 $total = getUserLeftMoney( $userId ); //花费大于剩余 if ( $money --> $total ) { return false; } //余额 $left = $total - $money ; //更新余额 return setUserLeftMoney( $userId , $left ); } //取出用户的余额 function getUserLeftMoney( $userId ) { if (false == is_int ( $userId )) { return 0; } $sql = "select account form user_account where userid = ${userId}" ; //$mysql = new mysql();//mysql数据库 return $mysql ->query( $sql ); } //更新用户余额 function setUserLeftMoney( $userId , $money ) { if (false == is_int ( $userId ) || false == is_int ( $money )) { return false; } $sql = "update user_account set account = ${money} where userid = ${userId}" ; //$mysql = new mysql();//mysql数据库 return $mysql ->execute( $sql ); } ?> |
1.2 问题分析
如果有两个操作人(p和m),都用用户编号100账户,分别在pc和手机端同时登陆,100账户总余额有1000,p操作人花200,m操作人花300。并发过程如下。
p操作人:
- 取出用户的余额1000。
- 支付后剩余 800 = 1000 - 200。
- 更新后账户余额800。
m操作人:
- 取出用户余额1000。
- 支付后剩余700 = 1000 - 300。
- 支付后账户余额700。
两次支付后,账户的余额居然还有700,应该的情况是花费了500,账户余额500才对。造成这个现象的根本原因,是并发的时候,p和m同时操作取到的余额数据都是1000。
2 加锁设计
锁的操作一般只有两步,一 获取锁(getLock);二是释放锁(releaseLock)。但现实锁的方式有很多种,可以是文件方式实现;sql实现;Memcache实现;根据这种场景我们考虑使用策略模式。
2.1 类图设计如下
2.2 php源码设计如下
LockSystem.php
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<!--?php /** * LockSystem.php * * php锁机制 * * Copy right (c) 2016 * * modification history: * -------------------- * 2016/9/10, by CleverCode, Create * */ class LockSystem { const LOCK_TYPE_DB = 'SQLLock' ; const LOCK_TYPE_FILE = 'FileLock' ; const LOCK_TYPE_MEMCACHE = 'MemcacheLock' ; private $_lock = null; private static $_supportLocks = array ( 'FileLock' , 'SQLLock' , 'MemcacheLock' ); public function __construct( $type , $options = array ()) { if (false == empty ( $type )) { $this --->createLock( $type , $options ); } } public function createLock( $type , $options = array ()) { if (false == in_array( $type , self:: $_supportLocks )) { throw new Exception( "not support lock of ${type}" ); } $this ->_lock = new $type ( $options ); } public function getLock( $key , $timeout = ILock::EXPIRE) { if (false == $this ->_lock instanceof ILock) { throw new Exception( 'false == $this->_lock instanceof ILock' ); } $this ->_lock->getLock( $key , $timeout ); } public function releaseLock( $key ) { if (false == $this ->_lock instanceof ILock) { throw new Exception( 'false == $this->_lock instanceof ILock' ); } $this ->_lock->releaseLock( $key ); } } interface ILock { const EXPIRE = 5; public function getLock( $key , $timeout =self::EXPIRE); public function releaseLock( $key ); } class FileLock implements ILock { private $_fp ; private $_single ; public function __construct( $options ) { if (isset( $options [ 'path' ]) && is_dir ( $options [ 'path' ])) { $this ->_lockPath = $options [ 'path' ]. '/' ; } else { $this ->_lockPath = '/tmp/' ; } $this ->_single = isset( $options [ 'single' ])? $options [ 'single' ]:false; } public function getLock( $key , $timeout =self::EXPIRE) { $startTime = Timer::getTimeStamp(); $file = md5( __FILE__ . $key ); $this ->fp = fopen ( $this ->_lockPath. $file . '.lock' , "w+" ); if (true || $this ->_single) { $op = LOCK_EX + LOCK_NB; } else { $op = LOCK_EX; } if (false == flock ( $this ->fp, $op , $a )) { throw new Exception( 'failed' ); } return true; } public function releaseLock( $key ) { flock ( $this ->fp, LOCK_UN); fclose( $this ->fp); } } class SQLLock implements ILock { public function __construct( $options ) { $this ->_db = new mysql(); } public function getLock( $key , $timeout =self::EXPIRE) { $sql = "SELECT GET_LOCK('" . $key . "', '" . $timeout . "')" ; $res = $this ->_db->query( $sql ); return $res ; } public function releaseLock( $key ) { $sql = "SELECT RELEASE_LOCK('" . $key . "')" ; return $this ->_db->query( $sql ); } } class MemcacheLock implements ILock { public function __construct( $options ) { $this ->memcache = new Memcache(); } public function getLock( $key , $timeout =self::EXPIRE) { $waitime = 20000; $totalWaitime = 0; $time = $timeout *1000000; while ( $totalWaitime < $time && false == $this ->memcache->add( $key , 1, $timeout )) { usleep( $waitime ); $totalWaitime += $waitime ; } if ( $totalWaitime >= $time ) throw new Exception( 'can not get lock for waiting ' . $timeout . 's.' ); } public function releaseLock( $key ) { $this ->memcache-> delete ( $key ); } } |
3 应用锁机制
3.1 支付系统应用锁
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<!--?php /** * pay.php * * 支付应用锁 * * Copy right (c) 2016 * * modification history: * -------------------- * 2016/9/10, by CleverCode, Create * */ //用户支付 function pay( $userId , $money ) { if (false == is_int ( $userId ) || false == is_int ( $money )) { return false; } try { //创建锁(推荐使用MemcacheLock) $lockSystem = new LockSystem(LockSystem::LOCK_TYPE_MEMCACHE); //获取锁 $lockKey = 'pay' . $userId ; $lockSystem --->getLock( $lockKey ,8); //取出总额 $total = getUserLeftMoney( $userId ); //花费大于剩余 if ( $money > $total ) { $ret = false; } else { //余额 $left = $total - $money ; //更新余额 $ret = setUserLeftMoney( $userId , $left ); } //释放锁 $lockSystem ->releaseLock( $lockKey ); } catch (Exception $e ) { //释放锁 $lockSystem ->releaseLock( $lockKey ); } } //取出用户的余额 function getUserLeftMoney( $userId ) { if (false == is_int ( $userId )) { return 0; } $sql = "select account form user_account where userid = ${userId}" ; //$mysql = new mysql();//mysql数据库 return $mysql ->query( $sql ); } //更新用户余额 function setUserLeftMoney( $userId , $money ) { if (false == is_int ( $userId ) || false == is_int ( $money )) { return false; } $sql = "update user_account set account = ${money} where userid = ${userId}" ; //$mysql = new mysql();//mysql数据库 return $mysql ->execute( $sql ); } ?> |
3.2 锁分析
p操作人:
- 获取锁:pay100
- 取出用户的余额1000。
- 支付后剩余 800 = 1000 - 200。
- 更新后账户余额800。
- 释放锁:pay100
m操作人:
- 等待锁:pay100
- 获取锁:pay100
- 获取余额:800
- 支付后剩余500 = 800 - 300。
- 支付后账户余额500。
- 释放锁:pay100
两次支付后,余额500。非常完美了解决了并发造成的临界区资源的访问问题。
感谢阅读,希望能帮助到大家,谢谢大家对本站的支持!
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