php並發加鎖問題分析與設計代碼實例講解
在工作項目中,會遇到一些php並發訪問去修改一個數據問題,如果這個數據不加鎖,就會造成數據的錯誤。下面我將分析一個財務支付鎖的問題。希望對大傢有所幫助。
1 沒有應用鎖機制
1.1 財務支付簡化版本代碼
<!--?php /** * pay.php * * 支付沒有應用鎖 * * Copy right (c) 2016 * * modification history: * -------------------- * 2018/9/10, by CleverCode, Create * */ //用戶支付 function pay($userId,$money) { if(false == is_int($userId) || false == is_int($money)) { return false; } //取出總額 $total = getUserLeftMoney($userId); //花費大於剩餘 if($money --> $total) { return false; } //餘額 $left = $total - $money; //更新餘額 return setUserLeftMoney($userId,$left); } //取出用戶的餘額 function getUserLeftMoney($userId) { if(false == is_int($userId)) { return 0; } $sql = "select account form user_account where userid = ${userId}"; //$mysql = new mysql();//mysql數據庫 return $mysql->query($sql); } //更新用戶餘額 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數據庫 return $mysql->execute($sql); } ?>
1.2 問題分析
如果有兩個操作人(p和m),都用用戶編號100賬戶,分別在pc和手機端同時登陸,100賬戶總餘額有1000,p操作人花200,m操作人花300。並發過程如下。
p操作人:
取出用戶的餘額1000。
支付後剩餘 800 = 1000 – 200。
更新後賬戶餘額800。
m操作人:
取出用戶餘額1000。
支付後剩餘700 = 1000 – 300。
支付後賬戶餘額700。
兩次支付後,賬戶的餘額居然還有700,應該的情況是花費瞭500,賬戶餘額500才對。造成這個現象的根本原因,是並發的時候,p和m同時操作取到的餘額數據都是1000。
2 加鎖設計
鎖的操作一般隻有兩步,一 獲取鎖(getLock);二是釋放鎖(releaseLock)。但現實鎖的方式有很多種,可以是文件方式實現;sql實現;Memcache實現;根據這種場景我們考慮使用策略模式。
2.1 類圖設計如下
2.2 php源碼設計如下
LockSystem.php
<!--?php /** * LockSystem.php * * php鎖機制 * * Copy right (c) 2018 * * modification history: * -------------------- * 2018/9/10, 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 應用鎖機制
3.1 支付系統應用鎖
<!--?php /** * pay.php * * 支付應用鎖 * * Copy right (c) 2018 * * modification history: * -------------------- * 2018/9/10, by CleverCode, Create * */ //用戶支付 function pay($userId,$money) { if(false == is_int($userId) || false == is_int($money)) { return false; } try { //創建鎖(推薦使用MemcacheLock) $lockSystem = new LockSystem(LockSystem::LOCK_TYPE_MEMCACHE); //獲取鎖 $lockKey = 'pay'.$userId; $lockSystem--->getLock($lockKey,8); //取出總額 $total = getUserLeftMoney($userId); //花費大於剩餘 if($money > $total) { $ret = false; } else { //餘額 $left = $total - $money; //更新餘額 $ret = setUserLeftMoney($userId,$left); } //釋放鎖 $lockSystem->releaseLock($lockKey); } catch (Exception $e) { //釋放鎖 $lockSystem->releaseLock($lockKey); } } //取出用戶的餘額 function getUserLeftMoney($userId) { if(false == is_int($userId)) { return 0; } $sql = "select account form user_account where userid = ${userId}"; //$mysql = new mysql();//mysql數據庫 return $mysql->query($sql); } //更新用戶餘額 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數據庫 return $mysql->execute($sql); } ?>
3.2 鎖分析
p操作人:
獲取鎖:pay100
取出用戶的餘額1000。
支付後剩餘 800 = 1000 – 200。
更新後賬戶餘額800。
釋放鎖:pay100
m操作人:
1、等待鎖:pay100
2、獲取鎖:pay100
3、獲取餘額:800
3、支付後剩餘500 = 800 – 300。
5、支付後賬戶餘額500。
6、釋放鎖:pay100
兩次支付後,餘額500。非常完美瞭解決瞭並發造成的臨界區資源的訪問問題。
到此這篇關於php並發加鎖問題分析與設計代碼實例講解的文章就介紹到這瞭,更多相關php並發加鎖問題分析與設計內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet!
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