PHP和Redis实如今高并发下的抢购及秒杀功能示例详解

时间  2019-12-08
标签 php redis 如今 并发 抢购 秒杀 功能 示例 详解 栏目 PHP 繁體版
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抢购、秒杀是日常很常见的场景，面试的时候面试官也常常会问到，好比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，可是有些问题须要解决，主要针对两个问题：php

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小（"超卖"问题）

第一个问题，对于PHP来讲很简单，用缓存技术就能够缓解数据库压力，好比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，而后执行生成订单等操做，可是在判断库存是否大于0处，若是在高并发下就会有问题，致使库存量出现负数。mysql

<?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;
  
//生成惟一订单
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);
}
  
//模拟下单操做
//库存是否大于0
$sq l= "select number from ih_store where goods_id='$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)，其它事务必须等待这次事务 提交后才能执行
$rs = mysql_query($sql,$conn);
$row = mysql_fetch_assoc($rs);
if($row['number']>0){//高并发下会致使超卖
    $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);
      
    //库存减小
    $sql = "update ih_store set number=number-{$number} where sku_id='$sku_id'";
    $store_rs = mysql_query($sql,$conn);
    if(mysql_affected_rows()){
        insertLog('库存减小成功');
    }else{
        insertLog('库存减小失败');
    }
}else{
    insertLog('库存不够');
}

出现这种状况怎么办呢？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，由于字段不能为负数，将会返回false面试

//库存减小
$sql = "update ih_store set number=number-{$number} where sku_id='$sku_id' and number>0";
$store_rs = mysql_query($sql,$conn);
if(mysql_affected_rows()){
   insertLog('库存减小成功');
}

 

优化方案2：使用MySQL的事务，锁住操做的行ajax

<?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;
  
//生成惟一订单号
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);
}
  
//模拟下单操做
//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,其它事务必须等待这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);
      
    //库存减小
    $sql = "update ih_store set number=number-{$number} where sku_id='$sku_id'";
    $store_rs = mysql_query($sql,$conn);
    if(mysql_affected_rows()){
        insertLog('库存减小成功');
        mysql_query("COMMIT");//事务提交即解锁
    }else{
        insertLog('库存减小失败');
    }
}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redis

<?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;
  
//生成惟一订单号
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
    //模拟下单操做
    $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);
      
    //库存减小
    $sql = "update ih_store set number=number-{$number} where sku_id='$sku_id'";
    $store_rs = mysql_query($sql,$conn);
    if(mysql_affected_rows()){
        insertLog('库存减小成功');
        flock($fp,LOCK_UN);//释放锁
    } else {
        insertLog('库存减小失败');
    }
} else {
    insertLog('库存不够');
}
fclose($fp);

 

优化方案4：使用redis队列，由于pop操做是原子的，即便有不少用户同时到达，也是依次执行，推荐使用（mysql事务在高并发下性能降低很厉害，文件锁的方式也是）
先将商品库存如队列sql

<?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、描述逻辑数据库

<?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;
  
//生成惟一订单号
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);
}
  
//模拟下单操做
//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);
  
//库存减小
$sql = "update ih_store set number=number-{$number} where sku_id='$sku_id'";
$store_rs = mysql_query($sql,$conn);
if(mysql_affected_rows()){
    insertLog('库存减小成功');
}else{
    insertLog('库存减小失败');
}

上述只是简单模拟高并发下的抢购，真实场景要比这复杂不少，不少注意的地方，如抢购页面作成静态的，经过ajax调用接口。

再如上面的会致使一个用户抢多个，思路：
须要一个排队队列和抢购结果队列及库存队列。高并发状况，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，若是在，则已抢购，不然未抢购，库存减1，写数据库，将用户入结果队列。
我之间作商城项目的时候，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，虽然各有不一样，可是实现目的都同样的，各位本身选择，开心就好。缓存

抢购、秒杀是日常很常见的场景，面试的时候面试官也常常会问到，好比问你淘宝中的抢购秒杀是怎么实现的等等。并发

 

抢购、秒杀实现很简单，可是有些问题须要解决，主要针对两个问题：高并发

 

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小（"超卖"问题）

 

第一个问题，对于PHP来讲很简单，用缓存技术就能够缓解数据库压力，好比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，而后执行生成订单等操做，可是在判断库存是否大于0处，若是在高并发下就会有问题，致使库存量出现负数。

<?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;
  
//生成惟一订单
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);
}
  
//模拟下单操做
//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)，其它事务必须等待这次事务 提交后才能执行
$rs = mysql_query($sql,$conn);
$row = mysql_fetch_assoc($rs);
if($row['number']>0){//高并发下会致使超卖
    $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);
      
    //库存减小
    $sql = "update ih_store set number=number-{$number} where sku_id='$sku_id'";
    $store_rs = mysql_query($sql,$conn);
    if(mysql_affected_rows()){
        insertLog('库存减小成功');
    }else{
        insertLog('库存减小失败');
    }
}else{
    insertLog('库存不够');
}

出现这种状况怎么办呢？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，由于字段不能为负数，将会返回false

//库存减小
$sql = "update ih_store set number=number-{$number} where sku_id='$sku_id' and number>0";
$store_rs = mysql_query($sql,$conn);
if(mysql_affected_rows()){
　　insertLog('库存减小成功');
}

优化方案2：使用MySQL的事务，锁住操做的行

<?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;
  
//生成惟一订单号
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);
}
  
//模拟下单操做
//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,其它事务必须等待这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);
      
    //库存减小
    $sql = "update ih_store set number=number-{$number} where sku_id='$sku_id'";
    $store_rs = mysql_query($sql,$conn);
    if(mysql_affected_rows()){
        insertLog('库存减小成功');
        mysql_query("COMMIT");//事务提交即解锁
    }else{
        insertLog('库存减小失败');
    }
}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;
  
//生成惟一订单号
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
    //模拟下单操做
    $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);
      
    //库存减小
    $sql = "update ih_store set number=number-{$number} where sku_id='$sku_id'";
    $store_rs = mysql_query($sql,$conn);
    if(mysql_affected_rows()){
        insertLog('库存减小成功');
        flock($fp,LOCK_UN);//释放锁
    }else{
        insertLog('库存减小失败');
    }
}else{
    insertLog('库存不够');
}
fclose($fp);

优化方案4：使用redis队列，由于pop操做是原子的，即便有不少用户同时到达，也是依次执行，推荐使用（mysql事务在高并发下性能降低很厉害，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;
  
//生成惟一订单号
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);
}
  
//模拟下单操做
//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);
  
//库存减小
$sql = "update ih_store set number=number-{$number} where sku_id='$sku_id'";
$store_rs = mysql_query($sql,$conn);
if(mysql_affected_rows()){
    insertLog('库存减小成功');
}else{
    insertLog('库存减小失败');
}

上述只是简单模拟高并发下的抢购，真实场景要比这复杂不少，不少注意的地方，如抢购页面作成静态的，经过ajax调用接口。

 

再如上面的会致使一个用户抢多个，思路：

须要一个排队队列和抢购结果队列及库存队列。高并发状况，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，若是在，则已抢购，不然未抢购，库存减1，写数据库，将用户入结果队列。

我之间作商城项目的时候，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，虽然各有不一样，可是实现目的都同样的，各位本身选择，开心就好。

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