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php并發(fā)加鎖問題分析與設計代碼實例講解

 更新時間：2021年02月26日 15:38:02   作者：PHP開發(fā)社區(qū)  
這篇文章主要介紹了php并發(fā)加鎖問題分析與設計代碼實例講解，有感興趣的同學可以跟著研究學習下

在工作項目中，會遇到一些php并發(fā)訪問去修改一個數(shù)據(jù)問題，如果這個數(shù)據(jù)不加鎖，就會造成數(shù)據(jù)的錯誤。下面我將分析一個財務支付鎖的問題。希望對大家有所幫助。

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);
 //花費大于剩余
 if($money --> $total)
 {
 return false; 
 }
 //余額
 $left = $total - $money;
 //更新余額
 return setUserLeftMoney($userId,$left);
}
//取出用戶的余額
function getUserLeftMoney($userId)
{
 if(false == is_int($userId))
 {
 return 0;
 }
 $sql = "select account form user_account where userid = ${userId}";
 //$mysql = new mysql();//mysql數(shù)據(jù)庫
 return $mysql->query($sql);
}
//更新用戶余額
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(shù)據(jù)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賬戶總余額有1000，p操作人花200，m操作人花300。并發(fā)過程如下。

p操作人：

取出用戶的余額1000。
支付后剩余 800 = 1000 - 200。
更新后賬戶余額800。

m操作人：

取出用戶余額1000。
支付后剩余700 = 1000 - 300。
支付后賬戶余額700。
兩次支付后，賬戶的余額居然還有700，應該的情況是花費了500，賬戶余額500才對。造成這個現(xiàn)象的根本原因，是并發(fā)的時候，p和m同時操作取到的余額數(shù)據(jù)都是1000。

2 加鎖設計

鎖的操作一般只有兩步，一 獲取鎖(getLock)；二是釋放鎖(releaseLock)。但現(xiàn)實鎖的方式有很多種，可以是文件方式實現(xiàn)；sql實現(xiàn)；Memcache實現(xiàn)；根據(jù)這種場景我們考慮使用策略模式。

2.1 類圖設計如下


在這里插入圖片描述

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(tǒng)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(chuàng)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);
 //花費大于剩余
 if($money > $total)
 {
 $ret = false; 
 }
 else
 { 
 //余額
 $left = $total - $money;
 //更新余額
 $ret = setUserLeftMoney($userId,$left);
 }
 //釋放鎖
 $lockSystem->releaseLock($lockKey); 
 }
 catch (Exception $e)
 {
 //釋放鎖
 $lockSystem->releaseLock($lockKey); 
 }
}
//取出用戶的余額
function getUserLeftMoney($userId)
{
 if(false == is_int($userId))
 {
 return 0;
 }
 $sql = "select account form user_account where userid = ${userId}";
 //$mysql = new mysql();//mysql數(shù)據(jù)庫
 return $mysql->query($sql);
}
//更新用戶余額
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(shù)據(jù)庫
 return $mysql->execute($sql);
}
?>

3.2 鎖分析

p操作人：

獲取鎖：pay100
取出用戶的余額1000。
支付后剩余 800 = 1000 - 200。
更新后賬戶余額800。
釋放鎖：pay100

m操作人：

1、等待鎖：pay100
2、獲取鎖：pay100
3、獲取余額：800
3、支付后剩余500 = 800 - 300。
5、支付后賬戶余額500。
6、釋放鎖：pay100

兩次支付后，余額500。非常完美了解決了并發(fā)造成的臨界區(qū)資源的訪問問題。

到此這篇關(guān)于php并發(fā)加鎖問題分析與設計代碼實例講解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)php并發(fā)加鎖問題分析與設計內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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