laravel中锁以及事务的简单使用 · php开发笔记

一、首先来说一下什么是共享锁？什么是排他锁？共享：我可以读写加锁 , 别人可以读加锁。排他：只有我才可以读写加锁 , 也就是说，必须要等我提交事务，其他的才可以操作。二、简单例子实现加锁锁和事务在使用时需要配合使用，也就是用锁时需要先开启事务，事务提交时，会自动解锁。 ``` DB::beginTransaction(); // 开启事务 $good = \App\Models\Good::sharedLock()->first(); //共享锁 s锁读锁 // $good = \App\Models\Good::lockForUpdate()->first(); //排他锁 x锁写锁... DB::commit(); DB::beginTransaction(); $goodsInfo = Goods::where('goods_id',$gid)->lockForUpdate()->first(); $goodsInfo->seckill_stock-=1; $goodsInfo->save(); DB::commit(); ``` 三、怎样利用锁和事务解决并发问题？在我们的工作中，常常会出现一些对数量控制有精确要求的需求，比如商品库存量、奖品数量、报名人数限制等等，这些应用场景往往都存在高并发可能，比较容易出现数据量超量问题。以下做一下示例探索：（1）首先设计一个存量表 ``` CREATE TABLE `product` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `product_name` varchar(255) NOT NULL DEFAULT '', `count` int(10) NOT NULL DEFAULT '0', PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8mb4; ``` (2)添加一行数据如下，设定基础库存量为 10 (3)问题代码如下： ``` $process_num = 50; //开50个进程，模拟50个用户 for ($i = 0; $i < $process_num; $i++) { MultiProcessHelper::instance($process_num)->multiProcessTask(function () use ($i) { if (Db::name('product')->where('id', 1)->value('count') > 0) { $res = Db::name('product')->where('id', 1)->setDec('count'); if ($res) { dump('获取到更新资源权限：' . $i); } } }); } ``` 执行结果，50 个用户都获取到了更新资源的权限，但是数据库相应数据存量变成了 - 40 高并发带来的问题，同一时刻有多个进程读取同一条数据，同一时刻有多个进程更新同一条数据（4）解决方案 1.方案1 要进行 DML 层面的限制（最后关卡安全，报错总比出现数据问题产生的影响小），主要的修改是将 count 的类型改成了无符号整数，这样该值就不可能再出现负数值 ``` CREATE TABLE `product` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `product_name` varchar(255) NOT NULL DEFAULT '', `count` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0', PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8mb4; ``` 执行一下代码，当 count 值从 10 减到 0 时，就不能再减少了，再减就会出现数据库报错 2.方案2 mysql 提供的行级锁 select ... lock in share mode（阻塞写），select ... for update（阻塞读写，悲观锁），所以 for update 机制能满足我们的原子要求。编辑代码如下： ``` $process_num = 50; //开50个进程，模拟50个用户 for ($i = 0; $i < $process_num; $i++) { MultiProcessHelper::instance($process_num)->multiProcessTask(function () use ($i) { Db::startTrans(); //行级锁必须在事务中才能生效 //设置for update，进程会阻塞在这里，只能允许一个进程获取到行锁，其他等待获取 if (Db::name('product')->where('id', 1)->lock('for update')->value('count') > 0) { $res = Db::name('product')->where('id', 1)->setDec('count'); if ($res) { dump('获取到更新资源权限：' . $i); } } Db::commit(); }); } ``` 只有十个进程获取到了更新权限，消费正常 3.方案3 将条件语句放到 update 上，保持语句执行的原子性，杜绝并发幻读修改代码如下： ``` $process_num = 50; //开50个进程，模拟50个用户 for ($i = 0; $i < $process_num; $i++) { MultiProcessHelper::instance($process_num)->multiProcessTask(function () use ($i) { //合并两条语句为一条更新语句 $res = Db::name('product')->where('id', 1)->where('count', '>', 0)->setDec('count'); if ($res) { dump('获取到更新资源权限：' . $i); } }); } ``` 只有十个进程获取到了更新权限，消费正常 4.方案4 文件锁机制解决 ``` $process_num = 50; //开50个进程，模拟50个用户 for ($i = 0; $i < $process_num; $i++) { MultiProcessHelper::instance($process_num)->multiProcessTask(function () use ($i) { $filename = app()->getRootPath() . 'runtime/lock'; $file = fopen($filename, 'w'); //打开文件 $lock = flock($file, LOCK_EX); // $lock=flock($handle, LOCK_EX|LOCK_NB); （异步非阻塞，所有进程如果出现获取不到锁，不等待跳过，加锁失败） //获取文件排他锁:LOCK_EX（异步阻塞，只有一个进程获得锁，其他竞争进程等待） //还有一种共享锁:LOCK_SH（所有进程都可以获取共享锁，读取文件，当且只有一个锁时，才允许写操作，否则操作失败，容易出现死锁问题） if ($lock) { try { if (Db::name('product')->where('id', 1)->lock('for update')->value('count') > 0) { $res = Db::name('product')->where('id', 1)->setDec('count'); if ($res) { dump('获取到更新资源权限：' . $i); } } } catch (\Exception $e) { dump($e->getMessage()); } finally { flock($file, LOCK_UN); //无论如何都要释放锁 } } fclose($file); //关闭文件句柄 }); } ``` 只有十个进程获取到了更新权限，消费正常 5.方案5 分布式锁机制解决以上文件锁，只适应于单体架构的需求，在集群架构、分布式等多机联网结构中就是掩耳盗铃了，所以适应性更好地锁机制还是要使用分布式锁，分布式锁最常用和最易用就是 redis 的 setnx 锁了。 ``` $process_num = 50; //开50个进程，模拟50个用户 for ($i = 0; $i < $process_num; $i++) { MultiProcessHelper::instance($process_num)->multiProcessTask(function () use ($i) { //获取redis锁 //关于CacheHelper::getRedisLock是怎样获取锁的，注意几个点就行：1.如何避免死锁；2.如何设置过期时间；3.如何设置抢占条件；4.如何循环等待判断。这些不在本文讨论范围，可自行研究，以后有空我也可以写一篇博文 $lock = CacheHelper::getRedisLock('redis_lock'); if ($lock) { try { if (Db::name('product')->where('id', 1)->lock('for update')->value('count') > 0) { $res = Db::name('product')->where('id', 1)->setDec('count'); if ($res) { dump('获取到更新资源权限：' . $i); } } } catch (\Exception $e) { dump($e->getMessage()); } } else { // dump('获取redis锁失败'); } }); } ``` ————————————————