如今在电商行业里,秒杀抢购活动已经是商家常用促销手段。但是库存数量有限,而同时下单人数超过了库存量,就会导致商品超卖甚至库存变负数的问题。

又比如:抢购火车票、论坛抢楼、抽奖乃至爆红微博评论等也会引发阻塞式高并发问题。如果不做任何措施可能在高瞬间造成服务器瘫痪,如何解决这个问题呢?

这里提出个人认为比较可行的几个思路方法:


方案一:使用消息队列来实现


可以基于例如MemcacheQ等这样的消息队列,具体的实现方案这么表述吧

比如有100张票可供用户抢,那么就可以把这100张票放到缓存中,读写时不要加锁。 当并发量大的时候,可能有500人左右抢票成功,这样对于500后面的请求可以直接转到活动结束的静态页面。进去的500个人中有400个人是不可能获得商品的。所以可以根据进入队列的先后顺序只能前100个人购买成功。后面400个人就直接转到活动结束页面。当然进去500个人只是举个例子,至于多少可以自己调整。而活动结束页面一定要用静态页面,不要用数据库。这样就减轻了数据库的压力。


方案二:当有多台服务器时,可以采用分流的形式实现


假设有m张票, 有n台产品服务器接收请求,有x个请求路由服务器随机转发

直接给每台产品服务器分配 m/n张票

每台产品服务器内存做计数器,比如允许m/n*(1+0.1)个人进来。

当内存计数器已满:

后面进的人, 直接跳到到转到活动结束的静态页面,

通知路由服务器,不在路由到这台服务器(这个值得商讨)。

所有产品服务器进来的m/n*(1+0.1)个人再全部转发到一台付款服务器上,进入付款环节,看谁手快了,这时候人少,加锁什么的就简单的。


方案三、如果是单服务器,可以使用Memcache锁来实现


product_key 为票的key

product_lock_key 为票锁key

当product_key存在于memcached中时,所有用户都可以进入下单流程。

当进入支付流程时,首先往memcached存放add(product_lock_key, “1″),

如果返回成功,进入支付流程。

如果不成,则说明已经有人进入支付流程,则线程等待N秒,递归执行add操作。


方案四、借助文件排他锁


在处理下单请求的时候,用flock锁定一个文件,如果锁定失败说明有其他订单正在处理,此时要么等待要么直接提示用户"服务器繁忙"

本文要说的是第4种方案,大致代码如下


阻塞(等待)模式:

$fp = fopen("lock.txt", "w+");
if(flock($fp,LOCK_EX)) {
    //..处理订单
    flock($fp,LOCK_UN);
}
fclose($fp);


非阻塞模式:

$fp = fopen("lock.txt", "w+");
if(flock($fp,LOCK_EX | LOCK_NB)) {
    //..处理订单
    flock($fp,LOCK_UN);
}
else {
    echo "系统繁忙,请稍后再试";
}
fclose($fp);


方案五、管道锁与库存控制


入口我们看做一个管道(tube),假定每一个购票者给大概5分钟可以完成购票,那么超过5分钟后或者已经买到票,就会让出位置让后面的人进入售票大厅,当然这是理想化想法,但至少我们把压力控制在我们可以处理的能力之内,要不然服务器宕机,欲哭无泪。


创建管道:

/**
* 创建管道 默认30个入口
* @param string $tubeName
* @param int $max
* @return bool
*/
static public function createTube($tubeName, $max = 30) {
    if (!$beanstalk = Common::getBeanstalkHandle()) return false;
    $beanstalk->use_tube($tubeName);
    $i = 0;
    while ($i < $max) {
        $beanstalk->put(1);
        $i++;
    }
    return true;
}

实现管道锁

/**
* 采用管道方式进行加锁,以限制同时进行某个流程的并发数
* @param string $name 管道名称
* @param int $delay 出管理延迟时间默认为5秒
* @return bool
*/
public function tubeLock($name, $delay = 5) {
    $beanstalk = Common::getBeanstalkHandle();
    $beanstalk->watch($name);
    $return = false;
    $job = $beanstalk->reserve_with_timeout();
    if ($job['id'] > 0)  $return = $beanstalk->release($job['id'], 1024, $delay);
    $beanstalk->ignore($name);
    return $return;
}

提前创建好管道,在并发流程中:

$tubeName = 'tube_' . $goods['id'];
//如果管理已经加锁,直接返回
if (Common::getLockHandle()->tubeLock($tubeName) == false)  
    return false;

到此为止,如我们所愿,我们已经控制了并发,我们已经把我们能力范围内可以控制的人放进来了,其它人只能继续等待...

剩下就是库存问题了,库存控制原则:

库存数不能<0,否则问题大了,商品超卖了,用户下了单,但没货发给卖家,那你就等着投诉吧。


请看下面一个sql(数据库是InnoDB):

/**
* 更新库存
* @param int $num
* @param int $id
*/
public function updateQuantity($num, $goodsid) {
    $sqlPart = $num < 0 ? 'AND quantity >= '. abs($num) : '';
    $sql = 'UPDATE %s SET quantity = quantity + ?, sale_num = sale_num - ? WHERE id = ?'.$sqlPart;
    return $this->_update($sql, array(intval($num), intval($num), intval($goodsid));
}


重点看sqlPart部分,这里巧妙和利用mysql的行级锁,把库存不可能为0的控制权交给了mysql来处理,此乃点晴之笔。


补充说明:

我通过你的问题,想象了一下你的环境。

可能会有100张票,但1万人抢。

你可以在服务器上做一个消息列队。不论多少人抢票,都先放入消息列队中。这样,我们就把高并发,变成了统一的单线程。

这时候一切都好办了。优点是缓解了MYSQL的瞬时压力

但缺点是,如果1秒内1万人点击抢票。有可能会造成瞬时用户访问困难。(因为大家都在列队)

如果你觉得慢了几百毫秒不能忍,那你就需要换一个做法:

做一个竞争锁,防止多个用户同时获取一张票。(票在MYSQL中)

在内存中存入一个标签,来确定是否还有票。

当内存标签说:没有票了。 剩下的用户一律歇菜。

这样的优点是不论MYSQL,还是用户,都很轻松。

缺点是,稍微有点小麻烦。 看你具体需求了。