php并发加锁问题分析与设计，可深入学习（php文件锁并发 性能）

在工作项目中作为一个合格的PHPer，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

$total)

{

 return false;

} //余额 $left = $total - $money; //更新余额 return setUserLeftMoney($userId,$left);

} //取出用户的余额 function getUserLeftMoney($userId) { if(false == is_int($userId))

{

 return 0;

}

$sql = "select account form user_account where userid = ${userId}"; //$mysql = new mysql();//mysql数据库 return $mysql->query($sql);

} //更新用户余额 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(releaseLock)。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

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 应用锁机制

3.1 支付系统应用锁

getLock($lockKey,8);

 //取出总额  $total = getUserLeftMoney($userId);

 //花费大于剩余  if($money > $total)

 {

  $ret = false;

 }

 else  {

  //余额   $left = $total - $money;

  //更新余额   $ret = setUserLeftMoney($userId,$left);

 }

 //释放锁  $lockSystem->releaseLock($lockKey);

} catch (Exception $e)

{

 //释放锁  $lockSystem->releaseLock($lockKey);  

}

} //取出用户的余额 function getUserLeftMoney($userId) { if(false == is_int($userId))

{

 return 0;

}

$sql = "select account form user_account where userid = ${userId}"; //$mysql = new mysql();//mysql数据库 return $mysql->query($sql);

} //更新用户余额 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数据库 return $mysql->execute($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：

等待锁：pay100

获取锁：pay100

获取余额：800

支付后剩余500 = 800 - 300。

支付后账户余额500。

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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