php并发加锁问题分析与设计代码实例讲解

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($urid,$money){ if(fal == is_int($urid) || fal == is_int($money)) { return fal; }  //取出总额 $total = geturleftmoney($urid); //花费大于剩余 if($money --> $total) { return fal;  } //余额 $left = $total - $money; //更新余额 return turleftmoney($urid,$left);}//取出用户的余额function geturleftmoney($urid){ if(fal == is_int($urid)) { return 0; } $sql = "lect account form ur_account where urid = ${urid}"; //$mysql = new mysql();//mysql数据库 return $mysql->query($requestedsql);}//更新用户余额function turleftmoney($urid,$money){ if(fal == is_i感人事件nt($urid) || fal == is_int($money)) { return fal; }  $sql = "update ur_account t account = ${money} where urid = ${urid}"; //$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。
支付后账户余新媒体营销策划额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(relealock)。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, $options = array())  { if(fal == empty($type)) { $this--->createlock($type, $options); } }  public function createlock($type, $options=array()) { if (fal == in_array($type, lf::$_supportlocks)) { throw new exception("not support lock of ${type}"); } $this->_lock = new $type($options); }  public function getlock($key, $timeout = ilock::expire) { if (fal == $this->_lock instanceof ilock)  { throw new exception('fal == $this->_lock instanceof ilock');  }  $this->_lock->getlock($key, $timeout);  } public function relealock($key) { if (fal == $this->_lock instanceof ilock)  { throw new exception('fal == $this->_lock instanceof ilock');  }  $this->_lock->relealock($key);  } }interface ilock{ const expire = 5; public function getlock($key, $timeout=lf::expire); public function relealock($key);}class filelock implements ilock{ private $_fp; private $_single; public function __construct($options) { if (ist($options['path']) && is_dir($options['path'])) { $this->_lockpath = $options['path'].'/'; } el { $this->_lockpath = '/tmp/'; } $this->_single = ist($options['single'])?$options['single']:fal; } public function getlock($key, $timeout=lf::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; } el { $op = lock_ex; } if (fal == flock($this->fp, $op, $a)) { throw new exception('failed'); } return true; } public function relealock($key) { flock($this->fp, lock_un); fclo($this->fp); }}class sqllock implements ilock{ public function __construct($options) { $this->_db = new mysql();  } public function getlock($key, $timeout=lf::expire) {  $sql = "lect get_lock('".$key."', '".$timeout."')"; $res = $this->_db->query($sql); return $res; } public function relealock($key) { $sql = "lect relea_lock('".$key."')"; return $this->_db->query($sql); }}class memcachelock implements ilock{ public function __construct($options) { $this->memcache = new memcache(); } public function getlock($key, $timeout=lf::expire) {  $waitime = 20000; $totalwaitime = 0; $time = $timeout*1000000; while ($totalwaitime < $time && fal == $this->memcache->add($key, 1, $timeout))  { usleep($waitime); $totalwaitime += $waitime; } if ($totalwaitime >= $time) throw new exception('can not get lock for waiting '.$timeout.'s.'); } public function relealock($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($urid,$money){ if(fal == is_int($urid) || fal == is_int($money)) { return fal; }  try { //创建锁(推荐使用memcachelock) $locksystem = new locksystem(locksystem::lock_type_memcache);  //获取锁 $lockkey = 'pay'.$urid; $locksystem--->getlock($lockkey,8); //取出总额 $total = geturleftmoney($urid); //花费大于剩余 if($money > $total) { $ret = fal;  } el {  //余额 $left = $total - $money; //更新余额 $ret = turleftmoney($urid,$left); } //释放锁 $locksystem->relealock($lockkey);  } catch (exception $e) { //释放锁 $locksystem->relealock($lockkey);  }}//取出用户的余额function geturleftmoney($urid){ if(fal == is_int($urid)) { return 0; } $sql = "lect account form ur_account where urid = ${urid}"; //$mysql = new mysql();//mysql数据库 return $mysql->query($sql);}//更新用户余额function turleftmoney($urid,$money){ if(fal == is_int($urid) || fal == is_int($money)) { return fal; }  $sql = "update ur_account t account = ${money} where urid = ${urid}"; //$mysql = new mysql();//mysql数据库 return $mysql->exec周笔畅孙坚ute($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。

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