php处理抢购类功能的高并发请求

本文以抢购、秒杀为例。介绍如何在高并发状况下确保数据正确。
在高并发请求下容易参数两个问题
1.数据出错，导致产品超卖。
2.频繁操作数据库，导致性能下降。

测试环境

Windows7
apache2.4.9
php5.5.12
php框架 yii2.0
工具 apache bench （apache自带高并发请求工具）。

通常处理方法

从控制器可以看出代码思路。先查询商品库存。如果库存大于0
，则库存减少1，同时生产订单，录入抢购者数据。

    // 常规代码处理高并发
    public function actionNormal(){
        // 查询库存
        $stock = Goods::find()->select("stock")->where(["goods_id"=>100001])->asArray()->one();
        // 判断该商品是否还有库存
        if ($stock["stock"]>0) {
            // 库存减一
            Goods::updateAllCounters(["stock" => -1],["goods_id"=>100001]);

            // 生产订单（另外功能，暂且随机赋值）
            $order = $this->build_order();

            // 秒杀信息入库
            $model = new Highly();
            $model->order_id = $order;
            $model->goods_name = "秒杀商品";
            $model->buy_time = date("Y-m-d H:i:s",time());
            $model->mircrotime = microtime(true);
            if($model->save()===false){
                echo "未能成功抢购！";
            }else{
                echo "恭喜你，订单<b>".$order."</b>抢购成功";
            }

        }else{
            echo "已被抢购一空！";
        }
    }

将商品库存设置为20后，通过ab 配置200的并发请求。

ab -n 200 -c 200 http//localhost/highly/normal

执行结果发现库存变成了负值，商品超卖了。

原因比较简单，在高并发请求下。在生产订单，减少库存之前，会优先查询到库存结果。

优化一：修改库存数据类型

第一种优化方法，从数据库入手。既然查询到的结果不准确，那我就在库存减少上做手脚。将库存的数据类型改成无符号（不能有负值）。
代码还是跟上面差不多，只是在库存减1的地方做了个判断。避免报错。

public function actionNormal(){
        // 查询库存
        $stock = Goods::find()->select("stock")->where(["goods_id"=>100001])->asArray()->one();
        // 判断该商品是否还有库存
        if ($stock["stock"]>0) {
            // 库存减一
            if(Goods::updateAllCounters(["stock" => -1],["goods_id"=>100001])===false){
                echo "已被抢购一空!";
                return false;
            }

            // 生产订单（另外功能，暂且随机赋值）
            $order = $this->build_order();

            // 秒杀信息入库
            $model = new Highly();
            $model->order_id = $order;
            $model->goods_name = "秒杀商品";
            $model->buy_time = date("Y-m-d H:i:s",time());
            $model->mircrotime = microtime(true);
            if($model->save()===false){
                echo "未能成功抢购！";
            }else{
                echo "恭喜你，订单<b>".$order."</b>抢购成功";
            }

        }else{
            echo "已被抢购一空！";
        }
    }

这一次同样200的并发，执行结果发现。数据正确，并不会出现超卖的情况。
思路其实也比较简单。因为库存不能为负值，当库存等于0时，如果还有值传进来，则会报错。请求被终止。

这种优化方式，虽然避免了商品超卖的情况。但是在另一方面，请求仍然会对数据库造成压力。如果多个功能使用此数据库，会造成性能下降厉害。

优化二：redis

利用 redis list类型的pop的原子性。在操作数据库前，做一个验证。当商品卖完后，就不允许再继续进行数据库操作。

// redis list 高并发测试
    public function actionRedis(){
        $redis = Yii::$app->redis;
        // $redis->lpush("mytest",1);
        $order = $this->build_order();
        // echo $order;die;
        // echo $redis->llen("mytest");
        $reg = $redis->lpop("mytest");
        if (!$reg) {
            echo "笨蛋！已经被抢光啦！";
            return false;
        }
        $redis->close();
        $model = new Highly();
        $model->order_id = $order;
        $model->goods_name = "秒杀商品";
        $model->buy_time = date("Y-m-d H:i:s",time());
        $model->mircrotime = microtime(true);

        if($model->save()===false){
            echo "未能成功抢购！";
        }else{
            echo "恭喜你，订单<b>".$order."</b>抢购成功";
        }
    }
    // 给redis添加商品
    public function actionInsertgoods(){
        $count = yii::$app->request->get("count",0);
        if (empty($count)) {
            echo "大兄弟，你还没告诉我需要上架多少商品呢!";
            return false;
        }
        $redis = Yii::$app->redis;
        for ($i=0; $i < $count; $i++) { 
            $redis->lpush("mytest",1);
        }
        echo "成功添加了".$redis->llen("mytest")."件商品。";
        $redis->close();

    }

这点的代码，我写了两个方法。第一个方法是秒杀的代码，第二个方法是给秒杀的商品设置数量。为了方便测试，我这里处理的比较简单。

通过测试，数据库生产的订单数量正常，并没有出现问题。而又避免了请求数据库造成性能下降的问题。同时内存数据库redis查询的速度要比mysql快很多。