本篇文章給大家介紹一下PHP解決高并發(fā)問題的方法。有一定的參考價值，有需要的朋友可以參考一下，希望對大家有所幫助。

舉個例子，高速路口，1秒鐘來5部車，每秒通過5部車，高速路口運作正常。突然，這個路口1秒鐘只能通過4部車，車流量仍然依舊，結(jié)果必定出現(xiàn)大塞車。（5條車道忽然變成4條車道的感覺）

同理，某一個秒內(nèi)，20*500個可用連接進(jìn)程都在滿負(fù)荷工作中，卻仍然有1萬個新來請求，沒有連接進(jìn)程可用，系統(tǒng)陷入到異常狀態(tài)也是預(yù)期之內(nèi)。

其實在正常的非高并發(fā)的業(yè)務(wù)場景中，也有類似的情況出現(xiàn)，某個業(yè)務(wù)請求接口出現(xiàn)問題，響應(yīng)時間極慢，將整個Web請求響應(yīng)時間拉得很長，逐漸將Web服務(wù)器的可用連接數(shù)占滿，其他正常的業(yè)務(wù)請求，無連接進(jìn)程可用。

更可怕的問題是，是用戶的行為特點，系統(tǒng)越是不可用，用戶的點擊越頻繁，惡性循環(huán)最終導(dǎo)致“雪崩”（其中一臺Web機器掛了，導(dǎo)致流量分散到其他正常工作的機器上，再導(dǎo)致正常的機器也掛，然后惡性循環(huán)），將整個Web系統(tǒng)拖垮。

重啟與過載保護(hù)

如果系統(tǒng)發(fā)生“雪崩”，貿(mào)然重啟服務(wù)，是無法解決問題的。最常見的現(xiàn)象是，啟動起來后，立刻掛掉。這個時候，最好在入口層將流量拒絕，然后再將重啟。如果是redis/memcache這種服務(wù)也掛了，重啟的時候需要注意“預(yù)熱”，并且很可能需要比較長的時間。

秒殺和搶購的場景，流量往往是超乎我們系統(tǒng)的準(zhǔn)備和想象的。這個時候，過載保護(hù)是必要的。如果檢測到系統(tǒng)滿負(fù)載狀態(tài)，拒絕請求也是一種保護(hù)措施。在前端設(shè)置過濾是最簡單的方式，但是，這種做法是被用戶“千夫所指”的行為。更合適一點的是，將過載保護(hù)設(shè)置在CGI入口層，快速將客戶的直接請求返回

高并發(fā)下的數(shù)據(jù)安全

我們知道在多線程寫入同一個文件的時候，會存現(xiàn)“線程安全”的問題（多個線程同時運行同一段代碼，如果每次運行結(jié)果和單線程運行的結(jié)果是一樣的，結(jié)果和預(yù)期相同，就是線程安全的）。如果是MySQL數(shù)據(jù)庫，可以使用它自帶的鎖機制很好的解決問題，但是，在大規(guī)模并發(fā)的場景中，是不推薦使用MySQL的。秒殺和搶購的場景中，還有另外一個問題，就是“超發(fā)”，如果在這方面控制不慎，會產(chǎn)生發(fā)送過多的情況。我們也曾經(jīng)聽說過，某些電商搞搶購活動，買家成功拍下后，商家卻不承認(rèn)訂單有效，拒絕發(fā)貨。這里的問題，也許并不一定是商家奸詐，而是系統(tǒng)技術(shù)層面存在超發(fā)風(fēng)險導(dǎo)致的。

超發(fā)的原因

假設(shè)某個搶購場景中，我們一共只有100個商品，在最后一刻，我們已經(jīng)消耗了99個商品，僅剩最后一個。這個時候，系統(tǒng)發(fā)來多個并發(fā)請求，這批請求讀取到的商品余量都是99個，然后都通過了這一個余量判斷，最終導(dǎo)致超發(fā)。（同文章前面說的場景）

在上面的這個圖中，就導(dǎo)致了并發(fā)用戶B也“搶購成功”，多讓一個人獲得了商品。這種場景，在高并發(fā)的情況下非常容易出現(xiàn)。

優(yōu)化方案1：將庫存字段number字段設(shè)為unsigned，當(dāng)庫存為0時，因為字段不能為負(fù)數(shù)，將會返回false

 <?php  //優(yōu)化方案1：將庫存字段number字段設(shè)為unsigned，當(dāng)庫存為0時，因為字段不能為負(fù)數(shù)，將會返回false  include('./mysql.php');  $username = 'wang'.rand(0,1000);  //生成唯一訂單  function build_order_no(){    return date('ymd').substr(implode(NULL, array_map('ord', str_split(substr(uniqid(), 7, 13), 1))), 0, 8);  }  //記錄日志  function insertLog($event,$type=0,$username){      global $conn;      $sql="insert into ih_log(event,type,usernma)      values('$event','$type','$username')";      return mysqli_query($conn,$sql);  }  function insertOrder($order_sn,$user_id,$goods_id,$sku_id,$price,$username,$number)  {        global $conn;        $sql="insert into ih_order(order_sn,user_id,goods_id,sku_id,price,username,number)        values('$order_sn','$user_id','$goods_id','$sku_id','$price','$username','$number')";       return  mysqli_query($conn,$sql);  }  //模擬下單操作  //庫存是否大于0  $sql="select number from ih_store where goods_id='$goods_id' and sku_id='$sku_id' ";  $rs=mysqli_query($conn,$sql);  $row = $rs->fetch_assoc();    if($row['number']>0){//高并發(fā)下會導(dǎo)致超賣        if($row['number']<$number){          return insertLog('庫存不夠',3,$username);        }        $order_sn=build_order_no();        //庫存減少        $sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_id='$sku_id' and number>0";        $store_rs=mysqli_query($conn,$sql);        if($store_rs){            //生成訂單            insertOrder($order_sn,$user_id,$goods_id,$sku_id,$price,$username,$number);            insertLog('庫存減少成功',1,$username);        }else{            insertLog('庫存減少失敗',2,$username);        }    }else{        insertLog('庫存不夠',3,$username);    }  ?>

悲觀鎖思路

解決線程安全的思路很多，可以從“悲觀鎖”的方向開始討論。

悲觀鎖，也就是在修改數(shù)據(jù)的時候，采用鎖定狀態(tài)，排斥外部請求的修改。遇到加鎖的狀態(tài)，就必須等待。

雖然上述的方案的確解決了線程安全的問題，但是，別忘記，我們的場景是“高并發(fā)”。也就是說，會很多這樣的修改請求，每個請求都需要等待“鎖”，某些線程可能永遠(yuǎn)都沒有機會搶到這個“鎖”，這種請求就會死在那里。同時，這種請求會很多，瞬間增大系統(tǒng)的平均響應(yīng)時間，結(jié)果是可用連接數(shù)被耗盡，系統(tǒng)陷入異常。

優(yōu)化方案2：使用MySQL的事務(wù)，鎖住操作的行

 <?php  //優(yōu)化方案2：使用MySQL的事務(wù)，鎖住操作的行  include('./mysql.php');  //生成唯一訂單號  function build_order_no(){    return date('ymd').substr(implode(NULL, array_map('ord', str_split(substr(uniqid(), 7, 13), 1))), 0, 8);  }  //記錄日志  function insertLog($event,$type=0){      global $conn;      $sql="insert into ih_log(event,type)      values('$event','$type')";      mysqli_query($conn,$sql);  }  //模擬下單操作  //庫存是否大于0  mysqli_query($conn,"BEGIN");  //開始事務(wù)  $sql="select number from ih_store where goods_id='$goods_id' and sku_id='$sku_id' FOR UPDATE";//此時這條記錄被鎖住,其它事務(wù)必須等待此次事務(wù)提交后才能執(zhí)行  $rs=mysqli_query($conn,$sql);  $row=$rs->fetch_assoc();  if($row['number']>0){      //生成訂單      $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')";      $order_rs=mysqli_query($conn,$sql);      //庫存減少      $sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_id='$sku_id'";      $store_rs=mysqli_query($conn,$sql);      if($store_rs){        echo '庫存減少成功';          insertLog('庫存減少成功');          mysqli_query($conn,"COMMIT");//事務(wù)提交即解鎖      }else{        echo '庫存減少失敗';          insertLog('庫存減少失敗');      }  }else{    echo '庫存不夠';      insertLog('庫存不夠');      mysqli_query($conn,"ROLLBACK");  }  ?>

FIFO隊列思路

那好，那么我們稍微修改一下上面的場景，我們直接將請求放入隊列中的，采用FIFO（First Input First Output，先進(jìn)先出），這樣的話，我們就不會導(dǎo)致某些請求永遠(yuǎn)獲取不到鎖?？吹竭@里，是不是有點強行將多線程變成單線程的感覺哈。

然后，我們現(xiàn)在解決了鎖的問題，全部請求采用“先進(jìn)先出”的隊列方式來處理。那么新的問題來了，高并發(fā)的場景下，因為請求很多，很可能一瞬間將隊列內(nèi)存“撐爆”，然后系統(tǒng)又陷入到了異常狀態(tài)?；蛘咴O(shè)計一個極大的內(nèi)存隊列，也是一種方案，但是，系統(tǒng)處理完一個隊列內(nèi)請求的速度根本無法和瘋狂涌入隊列中的數(shù)目相比。也就是說，隊列內(nèi)的請求會越積累越多，最終Web系統(tǒng)平均響應(yīng)時候還是會大幅下降，系統(tǒng)還是陷入異常。

文件鎖的思路

對于日IP不高或者說并發(fā)數(shù)不是很大的應(yīng)用，一般不用考慮這些！用一般的文件操作方法完全沒有問題。但如果并發(fā)高，在我們對文件進(jìn)行讀寫操作時，很有可能多個進(jìn)程對進(jìn)一文件進(jìn)行操作，如果這時不對文件的訪問進(jìn)行相應(yīng)的獨占，就容易造成數(shù)據(jù)丟失

優(yōu)化方案4：使用非阻塞的文件排他鎖

 <?php  //優(yōu)化方案4：使用非阻塞的文件排他鎖  include ('./mysql.php');  //生成唯一訂單號  function build_order_no(){    return date('ymd').substr(implode(NULL, array_map('ord', str_split(substr(uniqid(), 7, 13), 1))), 0, 8);  }  //記錄日志  function insertLog($event,$type=0){      global $conn;      $sql="insert into ih_log(event,type)      values('$event','$type')";      mysqli_query($conn,$sql);  }  $fp = fopen("lock.txt", "w+");  if(!flock($fp,LOCK_EX | LOCK_NB)){      echo "系統(tǒng)繁忙，請稍后再試";      return;  }  //下單  $sql="select number from ih_store where goods_id='$goods_id' and sku_id='$sku_id'";  $rs =  mysqli_query($conn,$sql);  $row = $rs->fetch_assoc();  if($row['number']>0){//庫存是否大于0      //模擬下單操作      $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')";      $order_rs =  mysqli_query($conn,$sql);      //庫存減少      $sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_id='$sku_id'";      $store_rs =  mysqli_query($conn,$sql);      if($store_rs){        echo '庫存減少成功';          insertLog('庫存減少成功');          flock($fp,LOCK_UN);//釋放鎖      }else{        echo '庫存減少失敗';          insertLog('庫存減少失敗');      }  }else{    echo '庫存不夠';      insertLog('庫存不夠');  }  fclose($fp);   ?>

 <?php  //優(yōu)化方案4：使用非阻塞的文件排他鎖  include ('./mysql.php');  //生成唯一訂單號  function build_order_no(){    return date('ymd').substr(implode(NULL, array_map('ord', str_split(substr(uniqid(), 7, 13), 1))), 0, 8);  }  //記錄日志  function insertLog($event,$type=0){      global $conn;      $sql="insert into ih_log(event,type)      values('$event','$type')";      mysqli_query($conn,$sql);  }  $fp = fopen("lock.txt", "w+");  if(!flock($fp,LOCK_EX | LOCK_NB)){      echo "系統(tǒng)繁忙，請稍后再試";      return;  }  //下單  $sql="select number from ih_store where goods_id='$goods_id' and sku_id='$sku_id'";  $rs =  mysqli_query($conn,$sql);  $row = $rs->fetch_assoc();  if($row['number']>0){//庫存是否大于0      //模擬下單操作      $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')";      $order_rs =  mysqli_query($conn,$sql);      //庫存減少      $sql="update ih_store set number=number-{$number} where sku_id='$sku_id'";      $store_rs =  mysqli_query($conn,$sql);      if($store_rs){        echo '庫存減少成功';          insertLog('庫存減少成功');          flock($fp,LOCK_UN);//釋放鎖      }else{        echo '庫存減少失敗';          insertLog('庫存減少失敗');      }  }else{    echo '庫存不夠';      insertLog('庫存不夠');  }  fclose($fp);   ?>

樂觀鎖思路

這個時候，我們就可以討論一下“樂觀鎖”的思路了。樂觀鎖，是相對于“悲觀鎖”采用更為寬松的加鎖機制，大都是采用帶版本號（Version）更新。實現(xiàn)就是，這個數(shù)據(jù)所有請求都有資格去修改，但會獲得一個該數(shù)據(jù)的版本號，只有版本號符合的才能更新成功，其他的返回?fù)屬徥?。這樣的話，我們就不需要考慮隊列的問題，不過，它會增大CPU的計算開銷。但是，綜合來說，這是一個比較好的解決方案。

有很多軟件和服務(wù)都“樂觀鎖”功能的支持，例如Redis中的watch就是其中之一。通過這個實現(xiàn)，我們保證了數(shù)據(jù)的安全。

優(yōu)化方案5：Redis中的watch

 <?php  $redis = new redis();   $result = $redis->connect('127.0.0.1', 6379);   echo $mywatchkey = $redis->get("mywatchkey");  /*    //插入搶購數(shù)據(jù)   if($mywatchkey>0)   {       $redis->watch("mywatchkey");    //啟動一個新的事務(wù)。      $redis->multi();     $redis->set("mywatchkey",$mywatchkey-1);     $result = $redis->exec();     if($result) {        $redis->hSet("watchkeylist","user_".mt_rand(1,99999),time());        $watchkeylist = $redis->hGetAll("watchkeylist");          echo "搶購成功！<br/>";          $re = $mywatchkey - 1;            echo "剩余數(shù)量：".$re."<br/>";          echo "用戶列表：<pre>";          print_r($watchkeylist);     }else{        echo "手氣不好，再搶購！";exit;     }    }else{       // $redis->hSet("watchkeylist","user_".mt_rand(1,99999),"12");       //  $watchkeylist = $redis->hGetAll("watchkeylist");          echo "fail！<br/>";             echo ".no result<br/>";          echo "用戶列表：<pre>";        //  var_dump($watchkeylist);    }*/  $rob_total = 100;   //搶購數(shù)量  if($mywatchkey<=$rob_total){      $redis->watch("mywatchkey");      $redis->multi(); //在當(dāng)前連接上啟動一個新的事務(wù)。      //插入搶購數(shù)據(jù)      $redis->set("mywatchkey",$mywatchkey+1);      $rob_result = $redis->exec();      if($rob_result){           $redis->hSet("watchkeylist","user_".mt_rand(1, 9999),$mywatchkey);          $mywatchlist = $redis->hGetAll("watchkeylist");          echo "搶購成功！<br/>";                  echo "剩余數(shù)量：".($rob_total-$mywatchkey-1)."<br/>";          echo "用戶列表：<pre>";          var_dump($mywatchlist);      }else{            $redis->hSet("watchkeylist","user_".mt_rand(1, 9999),'meiqiangdao');          echo "手氣不好，再搶購！";exit;      }  }  ?>

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