php并发加锁问题分析与设计代码实例讲解
发布:smiling 来源: PHP粉丝网 添加日期:2022-04-13 15:19:59 浏览: 评论:0
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
- <!--?php
- /**
- * pay.php
- *
- * 支付没有应用锁
- *
- * Copy right (c) 2016
- *
- * modification history:
- * --------------------
- * 2018/9/10, 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
- <!--?php
- /**
- * LockSystem.php
- *
- * php锁机制
- *
- * 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, $options = array())
- {
- if(false == emptyempty($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
- <!--?php
- /**
- * pay.php
- *
- * 支付应用锁
- *
- * Copy right (c) 2018
- *
- * modification history:
- * --------------------
- * 2018/9/10, 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:
1、等待锁:pay100
2、获取锁:pay100
3、获取余额:800
3、支付后剩余500 = 800 - 300。
5、支付后账户余额500。
6、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。
Tags: php并发加锁
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