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。

  1. <?php
  2. $conn=mysql_connect("localhost","big","123456");
  3. if(!$conn){
  4. "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. $number=1;
  15.   
  16. //生成唯一订单
  17. function(){
  18. return('ymd').substr(implode(NULL,('ord',(substr(uniqid(),7,13),1))),0,8);
  19. }
  20. //记录日志
  21. function($event,$type=0){
  22. global;
  23. ="insert into ih_log(event,type)
  24. ;
  25. ($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='$sku_id'";
  31. //解锁 此时ih_store数据中goods_id='$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
  32. $rs=mysql_query($sql,$conn);
  33. $row=mysql_fetch_assoc($rs);
  34. if($row['number']>0){//高并发下会导致超卖
  35. =build_order_no();
  36. //生成订单
  37. ="insert into ih_order(order_sn,user_id,goods_id,sku_id,price)
  38. ;
  39. =mysql_query($sql,$conn);
  40.       
  41. //库存减少
  42. ="update ih_store set number=number-{$number} where sku_id='$sku_id'";
  43. =mysql_query($sql,$conn);
  44. if(mysql_affected_rows()){
  45. ('库存减少成功');
  46. }else{
  47. ('库存减少失败');
  48. }
  49. }else{
  50. ('库存不够');
  51. }

复制代码

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. 1//库存减少
  2. 2="update ih_store set number=number-{$number} where sku_id='$sku_id' and number>0";
  3. 3=mysql_query($sql,$conn);
  4. 4if(mysql_affected_rows()){
  5. 5('库存减少成功');6}

复制代码

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. "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. $number=1;
15.   
16. //生成唯一订单号
17. function(){
18. return('ymd').substr(implode(NULL,('ord',(substr(uniqid(),7,13),1))),0,8);
19. }
20. //记录日志
21. function($event,$type=0){
22. global;
23. ="insert into ih_log(event,type)
24. ;
25. ($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($row['number']>0){
35. //生成订单
36. =build_order_no();
37. ="insert into ih_order(order_sn,user_id,goods_id,sku_id,price)
38. ;
39. =mysql_query($sql,$conn);
40.       
41. //库存减少
42. ="update ih_store set number=number-{$number} where sku_id='$sku_id'";
43. =mysql_query($sql,$conn);
44. if(mysql_affected_rows()){
45. ('库存减少成功');
46. ("COMMIT");//事务提交即解锁
47. }else{
48. ('库存减少失败');
49. }
50. }else{
51. ('库存不够');
52. ("ROLLBACK");
53. }

复制代码

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. "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. $number=1;
15.   
16. //生成唯一订单号
17. function(){
18. return('ymd').substr(implode(NULL,('ord',(substr(uniqid(),7,13),1))),0,8);
19. }
20. //记录日志
21. function($event,$type=0){
22. global;
23. ="insert into ih_log(event,type)
24. ;
25. ($sql,$conn);
26. }
27.   
28. $fp =("lock.txt","w+");
29. if(!flock($fp,LOCK_EX |)){
30. "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($row['number']>0){//库存是否大于0
38. //模拟下单操作
39. =build_order_no();
40. ="insert into ih_order(order_sn,user_id,goods_id,sku_id,price)
41. ;
42. =mysql_query($sql,$conn);
43.       
44. //库存减少
45. ="update ih_store set number=number-{$number} where sku_id='$sku_id'";
46. =mysql_query($sql,$conn);
47. if(mysql_affected_rows()){
48. ('库存减少成功');
49. ($fp,LOCK_UN);//释放锁
50. }else{
51. ('库存减少失败');
52. }
53. }else{
54. ('库存不够');
55. }
56. fclose($fp);

复制代码

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=newRedis();
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. ->lpush('goods_store',1);
10. }
11. echo $redis->llen('goods_store');

复制代码

抢购、描述逻辑

1. <?php
2. $conn=mysql_connect("localhost","big","123456");
3. if(!$conn){
4. "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. $number=1;
15.   
16. //生成唯一订单号
17. function(){
18. return('ymd').substr(implode(NULL,('ord',(substr(uniqid(),7,13),1))),0,8);
19. }
20. //记录日志
21. function($event,$type=0){
22. global;
23. ="insert into ih_log(event,type)
24. ;
25. ($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=newRedis();
31. $result=$redis->connect('127.0.0.1',6379);
32. $count=$redis->lpop('goods_store');
33. if(!$count){
34. ('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. ('库存减少成功');
49. }else{
50. ('库存减少失败');
51. }

复制代码

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。